Zastosowanie probiotyków i prebiotyki jako przykład żywności funkcjonalnej

Zastosowanie

probiotyków i prebiotyków

w profilaktyce i leczeniu

z uwzględnieniem wartości odżywczej

Jerzy Socha, Anna Stolarczyk, Piotr Socha

Klinika Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia

Instytut „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”

Żywność funkcjonalna

Żywność, która poza tradycyjnie uznaną wartością

odżywczą może korzystnie wpływać na zdrowie
człowieka

– probiotyki
– prebiotyki
– synbiotyki (probiotyki i prebiotyki)
– żywność wzbogacona, np. w skonjugowany kwas

linolowy, LCPUFA

1. wzmocnienie wybranych funkcji fizjologicznych
2. obniżenie ryzyka chorób

Prebiotyki

Nie podlegające trawieniu składniki pożywienia, które

selektywnie pobudzają wzrost lub aktywność

wybranych szczepów bakterii jelitowych,

a poprzez korzystną zmianę jej składu wpływają na

poprawę stanu zdrowia gospodarza

GR.Gibson, M. Roberfroid .J. Nutr. 1995:125:1401-12

prebiotyki

substraty

aktywność
mikroflory

skład

mikroflory

probiotyki

bakterie fermentacji mlekowej

Interakcje między probiotykami, prebiotykami

i mikroflorą jelitową w przewodzie pokarmowym

Pokarm kobiecy jako źródło

prebiotyków

Podstawowe składniki pokarmu kobiecego (w 100 ml )

– laktoza - 7 g
– tłuszcze - 4,4 g

– oligosacharydy - < 1,85 g

– białko - 0,9-1,4 g

Funkcje oligosacharydów pokarmu kobiecego

• czynnik bifidogenny („błonnik pokarmowy”)
• udział w syntezie sfingolipidów i gangliozydów w

mózgu

• zapobieganie adhezji bakterii do komórek nabłonka

jelita

130 różnych polimerów (3-11 cz.) - poch. cukrów
prostych

kwas sialowy
N-acetyloglukozoamina
fukoza
glukoza

galaktoza

Czynniki decydujące o efekcie

prebiotycznym

• „

Wyjściowy” stan mikroflory jelitowej

(np. Bifidobakterie, Lactobacillus)
• Dawka prebiotyku
(skuteczna - 5 g/d - tolerowana - 50 g)
• Rodzaj prebiotyku

(FOS, inulina)

Bornet FRJ et al:Probiotics and Prebiotics. New Foods.
Rzym 2001.

Oligosacharydy w diecie wcześniaków a Bifidobakterie

w kale

G. Boehm i wsp. ESPGHAN 2001, Geneva

schemat badania:

28 dni

15 wcześniaków -1 g oligosacharydów (GOS + FOS) / 100 ml

15 wcześniaków - 1 g maltodekstryny (placebo)

12 wcześniaków - pasteryzowany pokarm matki + BMF

wyniki

Bifidobakterie w kale:
grupa badana: log cfu/g

10,4 + 2,0

vs.

7,9 + 0,8(placebo)

ref.:

8,9 + 1,8

częstość stolca:
grupa badana: lb/dzień

2,2 + 0,8

vs.

1,3 + 0,6 (placebo)

ref.:

2,8 + 0,8

konsystencja stolca:
grupa badana (pkt.):

2,7 + 0,7

vs.

3,6 + 0,8

(placebo)

ref.:

2,3 + 0,6

Dawka oligosacharydów (FOS + GOS) w diecie

niemowląt żywionych sztucznie a efekt bifidogenny

G. Moro i wsp. ESPGHAN 2001, Geneva

schemat badania:

63 niemowląt, 28 dni
33 niemowląt -

0,4 g oligosacharydów (GOS + FOS) / 100 ml

30 niemowląt -

0,8 g oligosacharydów (GOS + FOS) / 100 ml

27 niemowląt - placebo

wyniki

Bifidobakterie w kale (log cfu/g) :

8,9 + 1,4

9,7 + 0,8

vs. placebo: 6,4 + 2,3

częstość stolca (lb/dzień):

2,0 + 0,9

2,3+ 0,7

vs. placebo: 1,7 + 0,7

konsystencja stolca (pkt):

3,0 + 0,8

2,4+ 0,5

vs. placebo: 3,9 + 0,8

prebiotyk

Bifidobakterie
Lactobacilli

SCFA

działanie antybakteryjne

immunomodulacja / bakteriocyny

działanie antykarcinogenne

enterohormony

biodostępność Ca, Mg

indeks glikemiczny

motoryka

Mechanizm działania prebiotyków

Żywność funkcjonalna



Modulacja odpowiednich docelowych funkcji organów

 

Poprawa procesów

metabolicznych lub

fizjologicznych

Obniżenie

ryzyka

procesów

patologicznyc

 

Zalecenie

we wzmacnianiu

funkcji organizmu

Zalecenie

w obniżeniu ryzyka

chorób

Dowody na poprawę czynności

organizmu

przez probiotyki i prebiotyki

Efekty czynnościowe

probiotyki

prebiotyki

Nietolerancja laktozy
Immunostymulacja
Mutageneza kałowa
Dział. hipocholesterolem.
Dział. hipolipemiczne
Mikroflora jelitowa

Biodostępność wapnia

+++

wstępne
wstępne

(-)

wstępne

?
?
?

wstępne

obiecujące

+++

obiecujące

Roberfroid M. Am J Clin Nutr 2000;71 (Supl) 1682s-7s

Dowody na zmniejszenie ryzyka chorób

przez probiotyki i prebiotyki

Zmniejszenie ryzyka

choroby

probiotyki

prebiotyki

Biegunka

Zaparcia

Rak jelita

Osteoporoza

Zaburzenia gospodarki

lipidowej

obiecujące

wstępne

prawdopodobnie

bez wpływu

obiecujące

wstępne

Roberfroid M. Am J Clin Nutr 2000;71 (Supl) 1682s-7s

Wskazania kliniczne do zastosowania

probiotyków

• Leczenie i zapobieganie biegunce poantybiotykowej
• Leczenie i zapobieganie biegunce infekcyjnej
• Stymulacja układu immunologicznego
• Alergia pokarmowa
• Zapalenie pochwy
• Zespół nadwrażliwego jelita grubego
• Nietolerancja laktozy
• Hipercholesterolemia
• Zapalenia jelit (wrzodziejące zapalenie jelita

grubego, choroba Crohna

• Zapobieganie nowotworom

Porównanie zawartości laktozy w

mleku i przetworach mlecznych

Produkty

mleko 3,5 % tł.
Jogurt nat. 3,5% tł.
Kefir 3,5%
Mleko 1,5 %
Jogurt 1,5%

Laktoza %

4,8
4,0
4,0
4,9
4,1

redukcji

17
17

BIEGUNKA

ZABURZONA

MIKROFLORA

JELITOWA

PRAWIDŁOWA

MIKROFLORA

JELITOWA

ZABURZENIA

PRZEPUSZCZALNOŚCI

LECZENIE PROBIOTYKAMI

NORMALIZACJA DZIĘKI

ADHERENCJI PROBIOTYKÓW

WIRUSY, PATOGENY,

ANTYGENY,

PROMIENIOWANIE

LECZENIE

PROBIOTYKAMI

LECZENIE

PROBIOTYKAMI

INWAZJA

BAKTERII

AKTYWACJA

SUBSTANCJI CHEM.

Mikroflora

Antygen

Przepuszczalność

śluzówki jelita

Odpowiedź

zapalna

Eliminacja patogenów

Fagocytoza

Th1/Th2 IgE
IFN- /IL-4 Eozynofile

Komórki tuczne

Cytokiny prozapalne

(np. TNF-)

Degradacja
antygenów

Wychwyt

antygenów

IgA

Kirjavainen i wsp. Allergy 1999; 54: 909-915

PROBIOTYKI

Leczenie zaparć

DIETA

• Spożycie błonnika (>20-30 g/dobę u

dorosłych, dzieci – 0,5 g/kg m.c.)

• Spożycie fermentowanych produktów

mlecznych (jogurtów)

• Płyny
• Rola mikroflory jelitowej

•ĆWICZENIA I RUCH FIZYCZNY

PODSUMOWANIE WYNIKÓW

wpływ Activii na czas pasażu jelitowego u dorosłych

• Skrócenie czasu pasażu jelitowego szczególnie u

kobiet i osób starszych

• „efekt dawki” – zwiększa się po spożyciu 2-3

kubków (a 125 g) dziennie

• Działanie częściowo zależy od Bifidobakterii DN-

173010 (muszą być żywe i w odpowiedniej ilości)

• Skrócenie czasu pasażu do 40% u osób z

wydłużonym czasem pasażu (zaparcia)

• U osób z normalnym czasem pasażu nie występuje

ryzyko biegunki

• Efekt zależy od regularnego spożycia Activii i

ustaje kilka tygodni po zakończeniu konsumpcji

Leczenie ostrej biegunki

u dzieci w wieku 1-48 miesięcy

Lactobacillus GG
Lactobacillus reuterii
Lactobacillus acidophilus
Saccharomyces boulardii

- działały korzystnie w ostrej biegunce

rotawirusowej (zwłaszcza LGG) – skracają

czas trwania

- Nieskuteczne w biegunce bakteryjnej
- L. acidophilus (zabity) + nawadnianie

doustne czas biegunki (ok. 50%

rotavirusy), zwłaszcza nie leczonej

antybiotykami

Zapobieganie biegunce

poantybiotykowej

• LGG – w leczeniu amoksycykliną z

klawulanianem, klarytomycyna, cefprozyl (dzieci)

Vanderhoof, 1999

• LGG (dzieci/dorośli) –
• Saccharomyces boulardii (dorośli)

• Bifidobacterium lactis Bb12
• Enterococcus faecium SF68
• LGG
• Saccharomyces boulardii

Isolauri E, 2002

Biegunka wywołana
Clostridium diff.

Biegunka poantybiotykowa
nie związana z Clostridium diff.

Inne biegunki

• Nie znaleziono badań dotyczących stosowania

probiotyków w zapobieganiu biegunce podróżnych

u dzieci

Szajewska, Mrukowicz, 2002

• Bifidobacterium breve – pomaga w eradykacji

Campylobacter jejuni

• Lactobacillus acidophilus – skraca nosicielstwo w

salmonellozie i shigellozie

Isolauri, 2002

Mikroflora

Antygen

Przepuszczalność

śluzówki jelita

Odpowiedź

zapalna

Eliminacja patogenów

Fagocytoza

Th1/Th2 IgE
IFN- /IL-4 Eozynofile

Komórki tuczne

Cytokiny prozapalne

(np. TNF-)

Degradacja
antygenów

Wychwyt

antygenów

IgA

Kirjavainen i wsp. Allergy 1999; 54: 909-915

PROBIOTYKI

Inhibition of Enteropathogen Adhesion

to Caco-2 Cells by Bifidobacterium (E.

Coli, Salmonella, Yersinia)

DBR/05.95

Results

Study

Caco-2 cells

Pathogenic bacteria (EP)

Probiotic strain

100

Prob +
EP

then

Prob

-2

)

Prob then

Inhibition of Giardia intestinalis by

extracellular

factors of Lactobacilli: an in vitro study

The antagonistic effect of L. johnsonii
La1

intestinalis

suggests

that

modulation  of  the  microbial  ecology  in
the  intestine,  by  the  administration  of
specific  probiotics,  may  constitute  an
interesting  approach  for  prevention  of
giardiasis.

Probiotics Help in the Management

of Atopic Eczema

Objective:

Evaluate effect of treatment of
allergy un infants

Population :

27 infants, 4 - 6 months with
atopic eczema during exclusive
breast feeding

Study design :Randomized double blind, placebo

control study

After weaning

(1) whey hydrolysed formula

(2) formula + lactobacillus GG
(3) formula + Bifidobacteria Bb12

Conclusion : Specific probiotics can improve

allergic inflammation of atopic
eczema

Isolauri et al, 2000, Clin. Exp. Allergy

Scorad
Median

Eczema after 2 months treatment

with probiotics

Formula

+ LGG

Formula

+ Bb12

Formula

Control

Th1

Th2

Helminths

Viruses

Gram+ pathogens

Microflora?

T. Shirakawa et al. 1997. Science
P. Holt et al. 1997 Pediatr. Allergy Immunol.

Th1 and Th2 Balance

IBD

Th1

Th2

Allergy

Th1

Th2

Ocena skuteczności Lactobacillus plantarum

299V

u chorych z zespołem jelita nadwrażliwego -

badanie z randomizowaną grupą kontrolną

wykonane metodą podwójnie ślepej próby

Niedzielin K., Kordecki H., Birkenfeld B.

European Journal of Gastroenterology & Hepatology, 2001,

13:1143-47

Wydaje się, że LP299V ma korzystny wpływ u

chorych z zespołem jelita nadwrażliwego.
Jednakże w celu określenia znaczenia L.
Plantarum w leczeniu IBS potrzebne są dalsze
badania na większych grupach kohortowych oraz
podawanie tego probiotyku przez dłuższy czas.

Document Outline