Probiotyczni krewni bakterii patogennych

Definicja

Słowo „probiotyk” zostało zaczerpnięte z języka greckiego (od słów „pro” i „bios”), co tłumaczy się jako „dla życia”. Zdaniem Ferdinanda Vergina, który w 1954 r. porównywał negatywny wpływ antybiotyków i korzystne oddziaływanie pożądanych bakterii na mikroflorę jelitową, termin „probiotyk” został wymyślony przez niemieckiego lekarza i dietetyka Wernera Kollatha krótko po II wojnie światowej. Wówczas termin „probiotyk” oznaczał „składniki żywności o cechach prozdrowotnych, wykraczających poza ich wartość odżywczą”. Obecnie, według obowiązującej definicji, opracowanej przez Organizację Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światową Organizację Zdrowia (WHO) w 2001 roku, termin „probiotyk” oznacza wyselekcjonowane żywe komórki niepatogennych mikroorganizmów, które podane w odpowiedniej liczbie wywierają korzystne skutki dla zdrowia gospodarza, wykraczając poza wartość odżywczą.

Mikroorganizmy probiotyczne są często używane jako składniki żywności i suplementów diety, ale znajdują również zastosowanie jako dodatki paszowe (jako stymulatory wzrostu) w hodowli zwierząt oraz jako składniki środków medycznych aplikowanych w medycynie i weterynarii. Głównym zadaniem szczepów probiotycznych jest utrzymanie równowagi mikrobiologicznej (ilościowej i jakościowej) w przewodzie pokarmowym. W ciągu ostatnich dziesięcioleci probiotyki stały się modnym składnikiem produktów funkcjonalnych, w tym mleczarskich. Konsumenci doskonale kojarzą termin „probiotyk” z korzyściami dla zdrowia, zapewnianiem odpowiedniego funkcjonowania dwóch układów: trawiennego i odpornościowego. Zwykle mówi się, że szczepy probiotyczne najczęściej należą do grupy bakterii fermentacji mlekowej (LAB), a także, że probiotyki są mikroorganizmami, których wspólną cechą jest zdolność do przeprowadzania beztlenowej fermentacji sacharydów i wytwarzania kwasu mlekowego. A tymczasem nie wszystkie probiotyki są bakteriami fermentacji mlekowej i nie wszystkie bakterie fermentacji mlekowej są probiotykami. Być może genezą tych dwóch stereotypów jest fakt, że jednym z pierwotnych źródeł probiotyków były i są nadal jogurty. Dane światowe wskazują, że co piąty konsument nabywa jogurty wzbogacone w probiotyki i prebiotyki, co świadczy o dużej popularności tej grupy produktów probiotycznych. Niektóre dane rynkowe podają, że aż 40% wszystkich rynkowych produktów probiotycznych oferowanych w latach 2002-2008 stanowiły jogurty, zaś 60% nowo pojawiających się produktów probiotycznych były to inne produkty z branży mleczarskiej. Jednakże, ostatnie badania w zakresie nowych szczepów probiotycznych spowodowały, że oferowane są preparaty tych mikroorganizmów dedykowane szerszej gamie produktów spożywczych, na przykład zbożowych.

Najpowszechniejszymi bakteriami przejawiającymi właściwości probiotyczne są wyselekcjonowane szczepy z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium. Innymi mikroorganizmami wykazującymi podobne działanie są m.in. wybrane szczepy bakterii Streptococcus thermophilus, Lactococcus spp. i Enterococcus spp., a także niechorobotwórcze drożdże Saccharomyces boulardii. Wszystkie z wymienionych drobnoustrojów są oferowane w postaci żywych komórek wegetatywnych. Ponadto, w szeroko pojętym przemyśle spożywczym znajdują zastosowanie również wybrane szczepy z rodzaju Bacillus. Probiotyczne szczepy z rodzaju Bacillus zyskują coraz większe zainteresowanie, ponieważ ich zdolność do wytwarzania przetrwalników ma oczywiste zalety w przypadku stabilności i trwałości produktu probiotycznego, który zamiast komórek wegetatywnych zawiera formy przetrwalnikowe. A jak wiadomo, brak zdolności komórek wegetatywnych szczepów probiotycznych do przetrwania w drastycznych warunkach przemysłowych jest główną przeszkodą ich wykorzystania przez wielu producentów żywności. Tymczasem budowa przetrwalników chroni zawartość m.in. przed promieniowaniem UV, wysoką temperaturą otoczenia, ekspozycją na rozpuszczalniki, nadtlenek wodoru, tlen, a także enzymy takie jak lizozym. To znaczy, że produkty zawierające probiotyczne przetrwalniki mogą być przechowywane w temperaturze pokojowej bez szkodliwego wpływu na żywotność probiotyku. Ponadto, w ostatnich latach okazało się, że niektóre gatunki Bacillus są dostosowane do życia w przewodzie pokarmowym, a na pewno mogą nienaruszone przetrwać tranzyt przez kwaśne środowisko soku żołądkowego.

Korzystanie z bakterii Bacillus jako probiotyków rodzi pytanie o bezpieczeństwo, ponieważ niektóre gatunki, w tym Bacillus anthracis, B. thuringensis, B. cereus, B. pseudomycoides, a także B. weihenstephanesis są mikroorganizmami chorobotwórczymi. W szczególności B. cereus są dobrze udokumentowane jako drobnoustroje powodujące zatrucia pokarmowe ze względu na umiejętność produkowania przez bakterie jednej lub więcej enterotoksyn. Oczywiście chorobotwórczość zależy od szczepu bakterii, zaś niektóre szczepy z rodzaju Bacillus nie wytwarzają toksyn, zatem mogą znaleźć zastosowanie jako dodatki w żywieniu ludzi i zwierząt. Jak na razie niestety jest niewiele dostępnych informacji na temat wpływu preparatów probiotycznych zawierających szczepy z rodzaju Bacillus na dobrostan człowieka. Tymczasem w południowo-wschodniej Azji bakterie z tego rodzaju są wykorzystywane nie tylko jako środki lecznicze, ale również jako mikroflora stosowana do produkcji żywności fermentowanej. Naukowe zainteresowanie rodzajem Bacillus jako źródłem szczepów probiotycznych nastąpiło dopiero jakieś 15 lat temu, natomiast w niektórych krajach Europy preparaty farmaceutyczne zawierające przetrwalniki Bacillus są stosowane jako probiotyki od co najmniej 50 lat.