Probiotika Prebiotika Symbiotika

Transkript

1 Probiotika Prebiotika Symbiotika

2 Gastrointestinální mikroflóra Trávicí trakt Zdravé střevo vliv prebiotik, probiotik a synbiotik na střevní mikroflóru a její kvalitu 2

3 Trávicí (gastrointestinální) trakt Žaludek + střeva Biologicky aktivní: výživa, metabolické funkce Největší žláza s vnitřní sekrecí Nositel imunity zdravotní stav a kondice Střevní trakt m 2 (klky, mikroklky) 3

4 Trávicí (gastrointestinální) trakt Žaludek Tenké střevo Dvanáctník (duodenum) Lačník (jejunum) Kyčelník (ileum) Tlusté střevo Tračník Konečník 4

5 Gastrointestinální mikroflóra a zdraví Požití potravy - rozložení potravy na jednotlivé složky - absorpce živin v tenkém střevě. Zbytky potravy postupují z tenkého střeva dále do jednotlivých částí tlustého střeva: slepé střevo, vzestupná, příčná, sestupná a distální (sigmoidní) část střeva, rektum a anus. Převažujícími procesy v tlustém střevě jsou fermentace a absorpce vody a živin Střevní mikroflóra důležitá pro správnou funkci trávicího traktu a dodávání živin do organizmu. 5

6 Gastrointestinální mikroflóra Různorodá a složitá - více než 400 bakteriálních druhů Množství přítomných bakterií roste: žaludek tenké střevo střevo tlusté Ve střevní mikroflóře se v horní části střeva nacházejí převážně fakultativně anaerobní bakterie (např. Enterobacter, Streptococcus, Staphylococcus, Lactobacillus, Propionibacterium a Bacillus), v dolní části střeva pak bakterie striktně anaerobní (např. Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Peptococcus, Fusobacterium a Clostridium). 6

7 Mikroorganizmy v tlustém střevě Úkol fermentovat látky přijaté potravou, které projdou nestrávené tenkým střevem (odolné škroby, neškrobové polysacharidy - dietní vlákninu, oligosacharidy, proteiny) Dospělý jedinec - denně se dostane do tlustého střeva průměrně g potravy (částečně fermentována na kyselinu mléčnou a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA - short chain fatty acids), převážně na acetát, propionát, butyrát, dále na oxid uhličitý, vodík, metan, fenolické sloučeniny, aminy a amoniak). Kyselina mléčná a SCFA se tvoří hlavně v první (vzestupné) části tlustého střeva, fenolické a dusíkaté sloučeniny se tvoří v části sestupné a distální, tj. v části, kde nejčastěji dochází ke vzniku chorob gastrointestinálního traktu, jako je např. střevní karcinom nebo ulcerativní kolitida. 7

8 Složení střevní mikroflóry V průběhu života se mění Při narození: gastrointestinální trakt je sterilní a k osídlování mikroorganizmy dochází až při přijímání potravy Nejprve se usídlují fakultativní anaeroby (Escherichia coli a streptokoky). Jsou schopny metabolizovat zbytky kyslíku, které mohou do střev proniknout a tak vytvářet přísně anaerobní prostředí. U dětí kojených mateřským mlékem převažují bakterie bifidobacterium, u dětí přijímajících umělou výživu složitější mikroflóra - bakterie clostridia, bacteroides, bifidobacteria a streptococci. Jak dítě roste, dochází k další charakteristické změně intestinální mikroflóry. U starších osob se počet bakterií bifidobacterium snižuje nebo tyto zcela mizí, vzrůstá ovšem počet bakterií lactobacillus, enterococcus, enterobacterium a clostridium. Vzrůst počtu těchto bakterií může vést k oslabení organizmu, zvýšení patogenity, toxické zátěže, ke vznikům nádorů a k poruchám jaterních funkcí. 8

9 Se složením střevní mikroflóry je spojen vznik mnoha chorob Pro správnou funkci zažívacího traktu a pro pocit dobré pohody a zdraví mají důležitou úlohu zvláště mléčné bakterie Bifidobacterium a Lactobacillus. Velké množství studií naznačuje jejich pozitivní vliv na vznik zácpových a průjmových stavů, imunitní systém, vznik nádorových onemocnění a absorpci minerálů 9

10 Onemocnění trávicího traktu

11 Syndrom dráždivého tračníku Trápí asi 20% celé populace. Mezi symptomy patří plynatost, nadýmání a nepříjemné pocity v břišní oblasti. Složení střevní mikroflóry s vývojem nemoci úzce souvisí. Množství koliformních bakterií, lactobacilli a bifidobacterií je často snížené a zvyšuje se produkce plynů. 11

12 Zánětlivá střevní onemocnění Poruchy střevní funkce a časté záněty střevní sliznice. Snížený výskyt bakterií Lactobacillus a Bifidobacterium a větší množství anaerobních koků a bakterií, redukujících sulfáty. Ulcerózní kolitida: USA pacientů na 100,000, nebo méně než 0.1% Česká republika zhruba 45 pacientů na obyvatel. První příznaky se nejčastěji vyskytnou ve věku 30 až 40 let. Ženy jsou postiženy o něco častěji. Není však výjimečný počátek již v útlém dětství. Výskyt choroby je vázán na vyspělost jednotlivých států. V chudých zemích je její výskyt řídký. Nemoc tedy můžeme prakticky řadit k takzvaným civilizačním chorobám. Crohnova nemoc: Severní Evropa pacientů na 100,000 obyvatel V souvislosti s věkem se tato choroba vyskytuje nejvýrazněji ve dvou kategoriích, a to u teenagerů a mladých po 20. roku života (zejména v kategorii 16-35) a potom opět zesiluje u 50ti 70ti letých 12

13 Kolorektální karcinom Etiologie kolorektálního karcinomu pravděpodobně souvisí s činností bakterií, protože některé jejich metabolické produkty jsou karcinogenní nebo genotoxické (nitrosaminy, sekundární žlučové kyseliny, heterocyklické aminy, phenolové /indolové složky, nitrované polycyklické aromatické uhlovodíky, azo-slučeniny a amoniak). Vznik karcinogenních metabolitů je katalyzován enzymy některých druhů bakterií, nepatří však mezi ně Bifidobacterie ani Lactobacilli. Bakterie, produkující větší množství mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA), inhibují vznik karcinogenních produktů snížením aktivity enzymů. 13

14 Gastroenteritida Příčinou nemoci je konzumace potravy, kontaminované patogenními organizmy nebo jejich toxiny. Nejčastějšími patogeny jsou Shigellae, Salmonellae, Listeria, Yersinia, Campylobacter, E. coli, Vibrio and Clostridium perfringens. Zdravá střevní mikroflóra tvoří silnou bariéru proti vstupu patogenů a mikroorganizmy, produkující velké množství SCFA, např. Bifidobacterium a Lactobacillus, dokážou růst patogenů omezit. 14

15 Novorozenecká nekrotizující enterokolitida Příčina nejméně 10% všech úmrtí dětí s velmi nízkou porodní váhou. Poškození střevní sliznice, bakteriální kolonizace (pomnožením) a rychlý vývoje velkého množství plynů. Pseudomembranózní enterokolitida Nazývá se také kolitida spojená s užíváním antibiotik. Téměř vždy se vyskytuje v souvislosti s vystavením působení antimikrobiálních látek a příčinou bývá napadení bakterií Clostridium difficile tvoří silné toxiny. Pneumatosis cystoides intestinalis Složení střevní mikroflóry není vyvážené a v důsledku toho dochází k 5 10 násobnému zvýšení produkce plynů než je obvyklé. 15

16 Gastrointestinální imunitní systém Střeva významná část imunitního systému Velmi složité prostředí, tisíce druhů bakterií Intestinální mikroflóra je společný název pro veškeré mikroorganizmy přítomné ve střevech. Některé bakterie zde žijí trvale, jiné jsou přinášeny s potravou a zažívacím traktem pouze prochází. Při jídle se do těla dostávají živiny a také bakterie, z nichž některé mohou být patogenní. Lidské tělo se patogenům brání, obranu obstarává tzv. imunitní systém. 16

17 Imunitní buňky Ve střevech jsou schopny odlišit patogeny od ostatních mikroorganizmů Imunitní buňky mají dvě funkce: vytváří protilátky, zabraňující přilnutí patogenů na střevní sliznici blokují obrannou reakci těla proti žádoucím mikroorganizmům, tedy proti mikroflóře, přirozeně se vyskytující ve střevech nebo v potravinách (pokud se tělo proti žádoucím mikroorganizmům brání, vznikají alergie) 17

18 Intestinální mikroflora Děti: Před narozením se dítě vyvíjí ve sterilním prostředí, zažívací trakt neobsahuje žádné mikroorganizmy. Osídlování střev bakteriemi z vnějšího prostředí začíná v průběhu porodu a stabilního složení mikroflóry je dosaženo asi po dvou letech Dospělí: Ne všechny mikroorganizmy přijímané potravou v útlém věku se ve střevech skutečně usídlí. Lidský organismus si vybírá svou vlastní mikroflóru, která ho potom provází po zbytek života. Každý z nás má svou vlastní intestinální mikroflóru. Střevní mikroflóra a imunitní systém se navzájem neustále ovlivňují. 18

19 Mikroflóra tlustého střeva - podílí se na procesu trávení - působí na prekarcinogenní složky potravy a na metabolizmus cholesterolu - brání jiným mikroorganizmům (patogenním i nepatogenním) v osídlení střevního traktu Obranné mechanizmy těla nedokáží stoprocentně zabránit onemocnění. Zvláště ohrožené jsou některé skupiny lidí především děti a starší osoby. Děti ještě nemají zcela vyvinutý imunitní systém, starší lidé jej mají oslabený. 19

20 Potraviny Zdraví závisí na stravovacích návycích a na přítomnosti některých živých bakterií v potravě. Cíleně připravené potraviny - funkční potraviny nebo specielně upravené tradiční potraviny (mají specifické příznivé účinky na zdraví, které nejsou přítomny u normálních potravin). Konzumace napomáhá snižování rizika vzniku chronických a infekčních onemocnění Probiotické potraviny zlepšují složení střevní mikroflóry a tak příznivě působí i na zdraví člověka. 20

21 PROBIOTIKA

22 Definice Probiotika, přítomná v probiotických potravinách, jsou definována jako: živé mikroorganizmy přítomné v potravě, které příznivě ovlivňují složení a rovnováhu střevní mikroflóry a tak i zdraví člověka 22

23 Probiotika - historie 1965 termín probiotikum opak antibiotika Platí i pro krmiva a hospodářská zvířata Živé mikroorganizmy nejčastěji bakterie rodu Lactobacillus a Bifidobacterium. Prvními probiotickými výrobky v Evropě = kysané mléčné výrobky podmáslí a jogurt Zahrnuty i další druhy potravin, např. další mléčné produkty, fermentované masné výrobky (některé salámy), nápoje (ovocné a zeleninové šťávy) a kvašené výrobky obecně 23

24 Probiotika - úvod Probiotika (z řečtiny, pro život ) jsou živé mikroorganizmy (stejně jako střevní mikroflóra), které se dostávají do těla v potravě a příznivě ovlivňují střevní mikroflóru Mikroorganizmy - mikroskopické organizmy a řadí se ke třem typům: houby, viry a bakterie. Probiotika jsou bakterie a to převážně bakterie mléčného kvašení. Ne všechny mléčné bakterie však mají probiotické vlastnosti 24

25 Probiotika Posílení působení střevní mikroflóry pomocí vhodně zvolené stravy Do těla se dostávají v potravě a mají příznivý vliv na trvale přítomné bakterie (probiotické vlastnosti). Probiotika lze dodávat v mnoha různých formách: mohou být přidávány samostatně nebo v kombinaci s jinými mikroorganizmy do potravy, do léků, do potravinářských přísad nebo do doplňků stravy. 25

26 Charakterizace mikroorganizmů s probiotickými vlastnostmi jsou bezpečné (pro lidského nositele) nejsou patogenní, jsou zdravotně nezávadné neničí se v kyselém prostředí a v přítomnosti žluči (nesmí být během průchodu zažívacím traktem zničeny nebo oslabeny) neničí se během výrobního procesu a zůstávají životaschopné po celou dobu trvanlivosti potraviny, neovlivňují její organoleptické vlastnosti je prokázán jejich pozitivní vliv na zdravotní stav přilnou ke střevní epiteliální tkáni a mají zde schopnost růstu 26

27 Účinky probiotik Bakterie mléčného kvašení: snižují účinek některých karcinogenních mikroorganizmů zvyšují odolnost vůči průniku infekcí (např. proti průjmovým onemocněním) posilují intestinální mikroflóru při tlumení alergických reakcí zlepšují kvalitu života pacientů se zánětlivým onemocněním střev 27

28 Prokázané účinky probiotik ve střevech Posílení imunity Omezení působení patogenů a karcinogenních mikroorganizmů Snížení případů recidivy povrchových nádorů močového měchýře zkrácení doby léčení rotavirového průjmového onemocnění Zmírnění symptomů intolerance laktózy Snížení hladiny krevního celkového LDL cholesterolu Zvýšení vstřebávání vápníku Syntéza některých vitaminů Odolnost vůči průniku infekcí (např. proti průjmovým onemocněním) Tlumení alergických reakcí Zlepšení kvalitu života pacientů se zánětlivým onemocněním střev 28

29 Nežádoucí efekty Ve vzácných případech bakterie mléčného kvašení příčina infekčního střevního onemocnění. Tito pacienti však trpěli závažným onemocněním (např. leukemií), které způsobilo, že byli obecně mnohem náchylnější k různým infekcím. Mléčné bakterie samy nebyly škodlivé, imunitní systém již byl vážně oslabený. Konzumace probiotik je naprosto bezpečná Bakterie mléčného kvašení nejsou nebezpečné ani pro velmi malé děti a velmi staré občany, ani pro těhotné ženy. 29

30 Třídy, druhy a kmeny probiotik Termín probiotika se vztahuje na mnoho mikroorganizmů. Při klasifikaci bakterií (např. mléčného kvašení) se udává třída (Lactobacillus, Bifidobacterium ), druh (Lactobacillus casei) a kmen Bakterie jsou klasifikovány podle účinku Probiotické účinky jsou dokázány jen u některých konkrétních typů bakterií. Nemůžeme očekávat, že stejný (nebo vůbec nějaký) pozitivní účinek na lidské zdraví budou mít všechny mikroorganismy daného kmene nebo celého studovaného druhu. 30

31 Probiotika v potravinách Účinek probiotik se může měnit podle toho, jakou formou jsou do potravinářských výrobků přidávány a jak jsou následně zpracovány v trávicím traktu (samostatně nebo společně s jinými mikroorganizmy, v jídle, v lécích, v různých přísadách, potravních doplňcích...) Za účinný obsah se považuje alespoň 10 6 životaschopných jedinců v g potraviny 10 8 ve 100 g 31

32 Průmyslová výroboa a prodej probiotických potravin Vybrané kmeny mléčných bakterií musí být schopny přežít proces výroby, transport a příslušnou dobu skladování tak, aby neztratily požadovanou aktivitu, a to vše v podmínkách, které se ani zdaleka nepřibližují optimálním podmínkám v laboratořích. Schopnost přežití mléčných bakterií se u různých kmenů liší. Technologická řešení - výroba a prodej potravinářských produktů obsahujících živá a funkční probiotika. Výběr nejodolnějších kmenů bakterií, optimalizace podmínek výroby a distribuce. 32

33 Kontrola aplikace Aby výrobce mohl do potravinářských produktů přidávat bakterie, musí zažádat o povolení příslušné složky státní správy. Toto povolení mu bude uděleno v případě, že je vybraný druh/třída bakterií uznán jako bezpečný. V Evropě zavedena pravidla, která by měla zabránit uvádění nesprávných či zavádějících informací na obalech potravinářských výrobků. Informace o složkách potraviny s tzv. příznivým účinkem na lidské zdraví jsou velmi přísně kontrolovány povolená zdravotní tvrzení 33

34 Témata výzkumu Genetické modifikace: nabízejí šanci ještě posílit probiotické vlastnosti bakterií (pouze posílit ne dodávat nové vlastnosti) další výhody pro konzumenty (v Evropě vůči genetickým manipulacím značné výhrady) Probiotické bakterie jako přenašeče: možnost využívat probiotické bakterie jako přenašeče různých vakcín, enzymů nebo antimikrobiálních preparátů přímo k cíli v trávicím traktu. 34

35 Probiotika Všechny známé bakterie s probiotickým účinkem patří do skupiny bakterií mléčného kvašení Druhy Lactococcus, Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Bifidobacterium a Enterococcus. Komerčně dostupné pouze některé kmeny: Lactobacillus, Bifidobacterium a Enterococcus 35

36 Mléčné bakterie používané jako probiotika pro lidskou výživu Lactobacillus L. acidophilus L. casei L. ruteri L. rhamnosus L. lactis L. fermentum L. plantarum L. paracasei L. salivarius Bifidobacterias B. bifidu B. infantis B. longum B. casei 36

37 Nejdůležitější komerčně dostupné kmeny bakterií s probiotickým účinkem L = Lactobacillus, B = Bifidobacterium Kmen L. acidophilus NCFM L. acidophilus DDS-1 L. acidophilus SBT-2062 L. acidophilus LA-1/LA-5 L. casei Shirota L. casei Immunitas L. fermentum RC-14 L. johnsonii La1/Lj1 L. paracasei CRL 431 L. plantarum L. renteri SD 2112/MM2 L. rhamnosus GG L. rhamnosus GR-1 L. rhamnosus 271 L. rhamnosus LB 21 L. salivarius UCC 118 L. lactis L 1A B. lactis B6-12 B. longum BB 536 B. longum SBT-2928 B. breve Enterococcus faecium Výrobce Rhodia Inc. Nebraska Cultures Snow Brand Milk Products Chr. Hansen Yakult Danone Urex Biotech Nestlé Chr. Hansen Probi AB Biogaia Valio Urex Biotech Probi AB Essum AB Univesity College Cork Essum AB Chr. Hansen Marinaja Milk Industry Snow Brand Milk Products Yakult Arla Foods

38 Účinnost probiotik Probiotické organizmy se musí do střev (především do tlustého střeva) dostat při každém požití v dostatečném množství (jako minimální množství se udává 10 8 ) - ovlivnění složení střevní mikroflóry. Popsané účinky: Posílení imunitního systému Úprava složení střevní mikroflóry, rovnováha Protinádorové účinky, snížení tvorby karcinogenů tlustého střeva Příznivé ovlivnění zácpových a průjmových stavů (cestování) Zvládnutí patogenů přítomných v potravě (prevence rotavirů) Pozitivní účinek na laktózovou intoleranci, žaludeční vředy a hladinu sérového cholesterolu a tím i vznik kardiovaskulárních onemocnění. 38

39 Účinky proti klostridiím Bakterie Clostridium difficile a Clostridium perfringens potenciální patogeny v lidském zažívacím traktu - závažný zdravotní problém Obrana proti růstu těchto mikroorganizmů v gastrointestinálním traktu: in situ - produkce antimikrobiální látky z Ruminococcus gravus (nazývané ruminokokcin) Kompetitivní inhibice normální bakteriální flórou Vakcíny: antigeny, uzavřené v mikročásticích, nebo rekombinantní bakterie mléčného kvašení, produkující antimikrobiální látky (proti klostridiím). Bakteriální kmen produkující ruminokokcin by mohl být využíván jako probiotikum, přidávané do stravy nebo krmiva. 39

40 Výzkumné projekty Hlavní směry výzkumu zahrnují: Interakce bakterií s dietou, důraz je kladen na metabolity bakterií Interakce bakterií s hostitelským organismem, zvláště pak mechanizmus kolonizace střev a imunitní odpověď Vztahy mezi různými druhy bakterií s přihlédnutím k mechanizmu rezistence vůči kolonizace střev. 40

41 Metody zkoumání Pokusy o kontrolu a úpravu složení střevní mikroflóry a o její řízenou změnu (prováděnou například podáváním probiotik a prebiotik) Nutné metody pro přesnou identifikaci přítomných mikroorganizmů Tradiční metody pracné, zdlouhavé, postrádají dostatečnou rozlišovací schopnost pro analýzu složité mikrobiální rovnováhy v lidských střevech Genetické metody včetně PCR (polymerázové řetězové reakce) možnost získat podrobnější informace o mikroorganizmech 41

42 Výživa dětí Snaha zkvalitnit umělou kojeneckou a dětskou výživu - vliv umělé výživy na složení a funkci střevní mikroflóry Gastrointestinální flóra ovlivňuje dobrou pohodu dítěte, frekvenci výskytu střevních onemocnění, zánětlivé reakce, funkci imunitního systému a predispozice k onemocnění v dospělosti. Mikroflóra dětí kojených: bifidobakterie a laktobacillus a jejich metabolické produkty kyseliny mléčná a octová Mikroflóra dětí krmených umělou výživou: enterobaktericeae, bacteroides a jako metabolit kyselina propionová 42

43 Klinické studie Pochopení procesů fermentace probiotických kultur, přežití kultur v potravinách, využití podpůrných bakteriálních kultur (např. Streptococcus thermophilus) a jejich vliv na chuť a texturu potravy. Poznání vlivu specifických probiotických kmenů na klinické markery a cílové parametry různých chorob, především ve vztahu k atopickému exému, průjmovým onemocněním, infekcím dýchacích cest, funkci imunitního systému, Crohnově chorobě a k helikobakteriální aktivitě v gastrointestinálním traktu (řízené klinické studie, s využitím náhodného výběru a podávání placeba - dvojitá slepá studie double blind ). In vitro model pro komparativní studie adhezivních vlastností probiotických kmenů (s využitím buněčných kultur z lidského střevního epitelu). 43

44 Prebiotika

45 Prebiotika Prebiotika jsou nestravitelné potravinové přísady, které příznivě ovlivňují zdraví tím, že selektivně podporují růst jednoho nebo omezeného počtu druhu bakterií v tlustém střevě. Složky potravy, které nepodléhají rozkladu savčími enzymy v horní části gastrointestinálního traktu a nedotčené prochází do tlustého střeva, kde stimulují růst specifických mikroorganizmů, které příznivě ovlivňují lidské zdraví. Všechna průmyslově používaná prebiotika jsou sacharidy, převážně oligosacharidy, např. frukto-oligosacharidy (FOS) nebo některé polysacharidy, které stimulují růst bakterií Bifidobacterium a/nebo Lactobacilli. 45

46 Definice prebiotik Nestravitelná složka potravy, která je substrátem pro střevní mikroorganismy a díky tomu moduluje složení či aktivitu střevní mikroflóry, což má za následek pozitivní fyziologický účinek na hostitele. Nestravitelné oligosacharidy, v zelenině a luštěninách nebo synteticky vyráběnévyužívají - přísady do funkčních potravin Při jejich štěpení střevní mikroflórou vznikají organické kyseliny s krátkým řetězcem Inulin, fruktooligosacharidy, galaktooligosacharidy, laktulosa, laktitol, maltitol + resistentní škrob, pektin, arabinoxylany Nevhodné oligosacharidy z luštěnin (rafinóza, stachyóza ) 46

47 Prebiotika Jsou schopna selektivně podporovat růst takových střevních mikroorganizmů, které je dokáží rozštěpit (hydrolyzovat) na monomery a využít pro svůj růst. Jsou nestravitelná stejně jako dietní vláknina, jejich fyziologické funkce se liší. Selektivně stimulují růst bakterií a zároveň potlačují růst mnoha patogenních bakterií přítomných ve střevech. Patogeny je dokáží využít jen v omezeném množství, anebo vůbec ne. 47

48 Doporučený denní příjem Prebiotika Muži 0,3 g/kg Ženy 0,4 g/kg Při vyšších příjmech nadýmání a průjmy Přidávají se do mnoha typů potravinářských produktů, např. do mléčných výrobků, do pečiva, těstovin a masných výrobků. 48

49 Vlastnosti prebiotik Nesmí mít vedlejší nežádoucí účinky: nadýmání, břišní křeče, průjmy (rafinosa, stachyosa a další oligosacharidy luštěnin) Přirozené inulin (polysacharid molekul fruktosy) = fruktooligosacharidy Syntetické ze sacharosy, laktosy, inulinu, škrobu technologická úprava oligosacharidy odvozené od laktosy s navázanou galaktosou, laktulosa, alkoholické cukry. 49

50 Fruktooligosacharidy - FOS Skládají se z lineárních řetězců fruktosových jednotek (3-10) Vznik při degradaci inulinu a při enzymatické přeměně fruktosy na sukralosu β-fruktosidasou, (β-(2->1) nebo β-(2->6) vazby) Zdroj energie pro přátelské střevní bakterie (Lactobacilli, Bifidobacteria) -> vznik mastných kyselin s krátkým řetězcem Zvyšují absorpci vápníku, chrání před osteoporózou Výskyt: modrá agáve, jakon, cikorka, chřest, pórek, cibule, česnek, artyčok, obiloviny Nasládlý prášek, nízkokalorické, používají se jako sladidlo (vhodné i pro diabetiky), rozpustnější než inulin -> aditivum v jogurtech a mléčných výrobcích Negativní účinky: nadýmání, plynatost, žaludeční křeče, průjem Tolerovatelná dávka 20 g/den 50

51 Inulín Je polysacharid (fruktan), který u rostlin z čeledi hvězdnicovitých a zvonkovitých nahrazuje škrob jako zásobní látku. Je to bílý prášek Chuťově sladký Neštěpí se amylázou živočišný organismus ho neumí využít. Bakteriální enzymy ho dokáží rozštěpit ve střevě se chová jako rozpustná vláknina. Má prebiotický efekt podporuje růst symbiotických střevních bakterií. 51

52 Struktura Systematický název: β-(1,2)-fruktóza Sumární vzorec: C 6n H 10n+2 O 5n+1 Polymer složený z jednotek fruktózy spojených navzájem β (1,2) glykosidickou vazbou Množství jednotek: (typicky 20-30). Koncová cukerná jednotka: glukóza. 52

53 Nutriční vlastnosti a zdroje Kalorická hodnota je velmi nízká až nulová. Nezvyšuje hladinu krevního cukru. Je sladký, dá se proto použít jako náhrada cukru nebo jako náhrada tuku (pro nízkotučné výrobky). V tlustém střevě je štěpen bakteriální mikroflórou za vzniku oxidu uhličitého nebo methanu potraviny s vysokým obsahem inulinu mohou způsobovat nadýmání. Zdroje: rostliny z čeledi hvězdnicovitých a zvonkovitých, kořeny rostlin zrodu Oman (latinsky Inula), čekanka, topinambur, artyčok, kořen pampelišky, česnek a cibule Další použití: příprava živných půd v bakteriologii V lékařství využíván při zjišťování ledvinné clearance, funkčního stavu ledvin. 53

54 Obsah inulinu (%) Čekanka (kořen) Topinambury (hlízy) Jakon (hlízy) až 20 Česnek 6-16 Pór 3-10 Cibule 1,1-7,5 Banány 0,3-0,7 Pšenice 1-4 Žito 0,5-1 Výroba sirupu štěpením na oligofruktosany (3-8 molekul fruktosy) přídavek do jogurtů, mléčných výrobků, nápojů, pečiva, marmelád, 54

55 Jakon (Smallanthus sonchifolius) Pochází z Jihoamerických And (Peru, Bolívie, Kolumbie) Podzemní hlízy g, podobné bramborám Bohatý zdroj β-(2 1)-fruktooligosacharidů (40-70 % v sušině) Fenolické látky (hlavně chlorogenové kyseliny a další deriváty kávové kyseliny), L-tryptofan, β-pinen Prebiotický účinek: selektivní fermentace v tlustém střevě Antidiabetické, antioxidační a antimikrobiání účinky Nový Zéland, Japonsko, Brazílie, Itálie, ČR Chuť a textura podobná jako u jablka a vodního melounu Sladidlo, sirupy, džusy, sušené plátky, čaje Potenciální příznivé účinky na obezitu a inzulínovou rezistenci 55

56 Galaktooligosacharidy Složité cukry produkované enzymatickou přeměnou laktosy (koncová jednotka je glukosa) a transglykosilací Prebiotické účinky v tlustém střevě Zlepšení absorpce minerálů, inhibice patogenů a modulace imunitního systému In vitro mají potenciál ke snížení adheze bakterií E.coli a Salmonella Výskyt: tmavé žito, kuskus a luštěniny, mateřské mléko Vhodné pro diabetiky nízkokalorické Sladidla, fermentované mléčné produkty, kyselé nápoje 56

57 Laktulosa Systematický název: 4-O-β-D-Galactosyl-D-fructosa Sumární vzorec: C 12 H 22 O 11 Disacharid skládající se z fruktosy a galaktosy Bílý prášek, bez zápachu, má sladkou chuť Syntetický disacharid výroba isomerací laktosy + vznik při tepelném zpracování mléka Běžně používána jako potravní aditivum Nezvyšuje hladinu krevního cukru 57

58 Laktulosa Nevstřebávána v tenkém střevě, neštěpitelná lidskými trávicími enzymy Metabolizována bakteriemi v tlustém střevě vznik laktátu, acetátu, methanu nadýmání Prebiotický efekt stimuluje růst symbiotických střevních bakterií z rodu Lactobacilli a Bifidobacteria Registrována jako léčivo ve 100 zemích světa indikace: jaterní encefalopatie, zácpa přídavek laktulosy do fermentovaného mléka obsahujícího Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus bulgaricus and Bifidobacterium lactis zvýšil obsah všech prebiotik v mléce a také vedl ke zkrácení doby fermentace. 58

59 Laktitol, maltitol Cukerné alkoholy maltitol Isomery, sumární vzorec: C 12 H 24 O 11 Nízkoenergetická sladidla (E966 a E965) Nekariogenní, nezvyšují hladinu cukru v krvi Prebiotický efekt Ve vyšších koncentracích způsobují nadýmání Výroba hydrogenací laktosy, resp. maltosy laktitol 59

60 Nové zdroje prebiotik Nový zdroj prebiotik polysacharidy z hub β-(1 3)-D-glukany (a jejich peptidové či proteinové deriváty) - modulace imunitního systému, antinádorový charakter. glukany a heteroglykany - stimulace makrofágů a dalších buňěk zodpovědných za imunitní odpověď organismu. Nový zdroj prebiotik polysacharidy ze slupek pistácií Obsahují xylózu, glukózu, arabinózu a fruktózu Při simulovaném procesu trávení zůstalo 94,37% polysacharidů nestrávených Stimulace růstu L. plantarum a L. rhamnosus zvýšení produkce acetátu, propionátu a butyrátu in vitro 60

61 Zdravotní přínos prebiotik Selektivní podpora žádoucích mikroorganismů, potlačení potenciálních patogenů (klostridia) Snížení energetického příjmu (nevstřebávají se v tenkém střevu) Zvětšení objemu stolice, snížení výskytu zácpy 61

62 Prebiotické účinky potravinářských vláknin Podpora růstu zdraví příznivých bakterií v tlustém střevě, (bakterií mléčného kvašení) Podpora produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (k. máselná, octová, propionová a valerová... ) s významnými zdravotními účinky Typičtí představitelé prebitoických rozpustných vláknin: - inuliny - guarová guma (galaktomanan) - konjaková guma (glukomanan) - pektiny - rozpustné hemicelulózy 62

63 Prebiotické působení oligosacharidů Nejlépe prozkoumáno chování fruktooligosacharidů (FOS) FOS hydrolyzovány a metabolizovány ve střevech bakteriemi, které produkují enzym fruktosidázu. Stimulují hlavně růst bakterie Bifidobacterium (např. fantis a adolescentis, nikoli bifidum) a Lactobacillus a potlačují růst mnoha patogenů, např. Clostridium, Veillonella, E. coli a Klebsiella. Klinické studie: při podávání FOS v množství 1 až 20 g za den dochází k typickému, asi desetinásobnému vzrůstu populace bakterie Bifidobacterium. Doporučené dávky: minimálně 4 g/den, v optimálním případě 7-8 g/den. Nedoporučuje se vyšší příjem než g/den vzhledem k vyšší flatulenci a laxativním účinkům FOS. 63

64 FOS - klinické studie Celkové zlepšení střevních funkcí, úprava zácpových a průjmových problémů a potlačení růstu patogenů. Zvýšení absorpce minerálů, především vápníku a hořčíku, umožněné snížením ph ve střevech (zvýšenou produkcí kyselin) snížení rizika vzniku osteoporózy a posílení kostí. Studie na zvířatech: snížené riziko vzniku rakoviny, kardiovaskulárních chorob a cukrovky, zlepšení činnosti jater a posílení imunitního systému. Prodloužení NREM spánkové regenerační fáze u krys, kterým bylo po dobu 4 týdnů podáváno krmivo obohacené prebiotiky Účinky na člověka třeba potvrdit v klinických studiích. 64

65 Využití prebiotik v potravinách Nápoje Mléčné výrobky Těstoviny Pekárenské produkty Pomazánky Omáčky Masné výrobky Dětská výživa pro kojence a batolata Cereální snídaně Polévky Cukrovinky, sladkosti, sušenky 65

66 Synbiotika

67 Synbiotika Obsahují jak probiotika, tak prebiotika Přidávají se do jednoho produktu (zvláště do mléčných výrobků) Bakterie má k dispozici substrát, který selektivně fermentuje v tlustém střevu Synergistický zdravotní přínos 67

68 Synbiotika - účinky Potenciální protinádorové vlastnosti synbiotik na lidský organismus Nalezení nejúčinnější synbiotické kombinace pro střevní ekosystém Potvrzení antikarcinogenního účinku synbiotických kombinací Vliv synbiotik na riziko vzniku kolorektálního karcinomu u člověka, stanovení podmínek skladování a přepravy vzorků 68

69 Shrnutí Výsledky vědeckých studií ukázaly, že probiotika, prebiotika a jejich kombinace (tzv. synbiotika) mohou snižovat pravděpodobnost výskytu nádorového onemocnění tlustého střeva. Většina studií, dokazuje vliv probiotik, prebiotik a synbiotik se zvířecími modely, nutné intervenční nebo prospektivní klinické studie 69

70 Funkční potraviny Mléčné výrobky

71 Evropský trh s probiotickými potravinami Asi 60% funkčních potravin tvoří mléčné výrobky Rostoucí trend využití Další důkazy o zdravotních přínosech probiotik Pochopení mechanizmů jejich účinku Důraz na zdraví a kvalitu života obyvatel Další typy výrobků - nové typy nápojů a kvasných produktů 71

72 Koncepce probiotik Ne všechna probiotika jsou trvalou součástí kolonizující mikroflóry, je třeba je periodicky dodávat. Komerční přípravky zpravidla obsahují směs laktobacilů (acidophilus) a bifidobakterií (bifidus), někdy i kvasinky (sacharomycety). Předmětem zájmu jsou hlavně bifidobakterie, anaerobní zárodky, které hrají důležitou úlohu v degradaci cukrů v potravě. Jejich podíl je zvláště vysoký ve střevní mikroflóře kojených dětí (až 95% všech vykultivovaných bakterií), u nichž také mají mimořádně velký význam pro ochranu před střevními infekcemi. Probiotika jsou podstatnou součástí protiinfekčních mechanizmů střeva. Aby byla probiotika účinná, musí se přijímat každý den 72

73 73

74 74

75 75

76 76

77 77

78 78

79 79

80 80

81 81

82 PHARMA AGENCY Probiotika řady Dophilus

83 O společnosti Pharma Agency, s.r.o. dodává probiotika Dophilus kanadského výrobce mléčných bakterií společnosti Harmonium International Přípravky směrovány na všechny věkové skupiny včetně dětí Popularizace zdravé výživy a zdravého životního stylu Pozitivní dopad na zdraví člověka, prodloužení a zkvalitnění života 83

84 Probiotika řady Dophilus nejucelenější řada probiotik Přípravky pro všechny věkové skupiny populace Infants Dophilus pro nejmenší Children Dophilus pro děti od 5 do 15 let Adults Dophilus pro dospělé Seniors Dophilus pro seniory 60+ Women Dophilus Travellers Dophilus Super Dophilus pro ženy, pomáhá také proti infekci močového měchýře a močových cest pro cestovatele extra silné, jeho složení bylo mimo jiné zaměřeno na efektivní zabránění přemnožení kvasinky Candida, což ocení zejména ženy 84

85 Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve Bifidobacterium longum Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus salivarius Lactococcus lactis Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve Bifidobacterium longum Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacillus rhamnosus 85

86 Podrobnosti o produktu: senioři potřebují větší množství prospěšných bakterií, a několik druhů bifidobakterií pro optimální zdravý střevní trakt. Přílišná koncentrace laktobacilů za nepřítomnosti bifidobakterií může vést k zácpě. Z těchto důvodů je procentuální zastoupení bifidobaktrií relativně vysoké. Vysoké množství probiotických kultur a počet živých bakterií také stimulují imunologické reakce organizmu seniorů nad 60 let. Přípravek je určen všem nad 60 let, kteří trpí chronickými průjmy nebo zácpou. Je ideální jako prevence. Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve Bifidobacterium longum Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacillus rhamnosus Lactococcus lactis Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus bifidum Bifidobacterium lognum Bifidobacterium thermophilus 86

87 40% Lactobacillus acidophilus 40% Bifidobacterium bifidum 20% Enterococcus faecium 87

88 Probiotika na českém trhu - nutraceutika Biopron 9 (Valosun) Probiotický komplex BIOPRON 9 kombinacei probiotických kultur, nezbytných pro správnou činnost trávicího systému - 9 kmenů vitálních mikroorganismů v počtu 9 miliard v denní dávce, schopných optimálně osídlit zažívací trakt a harmonizovat střevní mikroflóru. Lepicol Plus (ASP Czech) Lepicol plus trávicí enzymy obsahuje 4 prvky: Trávicí enzymy Rozpustnou vlákninu Probiotika - zdravé baktérie Prebiotika vláknina (funguje synergicky s probiotiky, poskytuje živnou půdu pro jejich vývoj a rozmnožování) 88

89 Pangamin BIFI PLUS s inulinem BIFI PANGAMIN PLUS s inulinem - přírodní přípravek 50 % kvasničné biomasy 50 % zakysaného odtučněného mléčného polotovaru s obsahem užitečných mikroorganizmů, obohacený o nenasycené mastné kyseliny (linolovou a gama-linolenovou) ze semen pupalky dvouleté. Pupalkový olej v kombinaci se sušenými kvasnicemi a bakteriemi mléčného kvašení - pozitivní účinek na organizmus (při předmenstruačních obtížích, bolestech a depresích) - eegulace hladiny cholesterolu, prevence kardiovaskulárních onemocnění a rakoviny tlustého střeva. 89

90 Probian (Delpharmea) Probian - koncentrovaná přírodní probiotika vyvážené složení probiotik s prebiotiky Rychle a účinně obnovují střevní mikroflóru a pomáhají k lehkému zažívání posilují imunitu organizmu Probian obsahuje 10 miliard účinných bakterií v jedné tobolce Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus a Bifi dobacterium longum. 90

91 Probian Děti (Delpharmea) Probian Děti obsahuje účinné probiotické a prebiotické bakterie. Posilují imunitu, chrání před nemocemi z nachlazení, zmírňují projevy alergií, zlepšují zažívání a upevňují celkové zdraví dětí. Probian Mimi (Delpharmea) Probian Mimi obsahuje účinné probiotické a prebiotické bakterie na přírodní bázi. Přispívají u miminek k vývoji zdravé střevní mikroflóry, pomáhají chránit organizmus před alergiemi, upravují zažívání a podporují celkovou obranyschopnost. 91