Vědecká polemika o jejich prospěšnosti

Funkční potraviny jsou dnes v našem jídelníčku velmi rozšířené. Některé z nich, jako například jogurt, se používají již mnoho let a jsou stále běžnou součástí naší stravy, protože mají mnoho výživových vlastností. V poslední době však komerční zájmy vedou ke snaze zmást spotřebitele. V současné době se objevují pochybnosti, zda některé potraviny mají skutečně probiotické účinky, jak se všichni domnívali.

Střevo funguje jako vstupní bod pro živiny do oběhu a jako bariéra proti toxinům různého původu, a to jak exogenního, tak endogenního (zbytky bakterií, antigeny potravin, produkty metabolického rozkladu). Při poruše střevní integrity se mění propustnost střeva a tato bariérová schopnost proti antigenům nebo patogenním mikroorganismům může být ztracena. Faktory, které nejvíce ovlivňují střevní integritu, jsou: střevní mikroorganismy a střevní sliznice, které jsou silně ovlivněny naší stravou.

Střevní ekologie

Střevní mikroflóru tvoří 100 bilionů bakterií přibližně 400 různých druhů. Zejména v tlustém střevě se nachází 95 % bakterií v našem těle. Střevní mikroflóra se začíná formovat po narození. První bakterie, které osídlují trávicí trakt, jsou aerobní, především E. coli a další z rodu Lactobacillus. Později se postupně prosazují anaerobní druhy, zejména rody Bacteroides, Clostridium, Eubacterium a Bifidobacterium. Od dvou let věku je vytvořená mikroflóra téměř definitivní a zůstává velmi stabilní po celý život jedince. Je zřejmé, že může dojít k přechodným změnám v důsledku užívání antibiotik nebo změny stravy, ale ty jsou obvykle vratné.

V optimálně fungujícím střevě koexistují populace prospěšných bakterií (bifidobakterie, laktobacily, nepatogenní E. coli) v rovnováze s patogenními bakteriemi (hemolytické E. coli, Clostridium perfringens, Campylobacter, Listeria), jak ukazuje tabulka 1. V současné době je známo, že nerovnováha v této mikroflóře může způsobit nebo podpořit vznik některých onemocnění, např. rakoviny (tabulka 2). Bylo zjištěno, že potenciální karcinogeny v některých potravinách (pigmenty, aflatoxiny, pesticidy, dusitany) a další karcinogeny mohou být bioaktivovány enzymatickými systémy střevních bakterií. Tato bioaktivace se zvyšuje při nerovnováze střevní mikroflóry. Proto je velmi důležité nutričně podporovat naše příznivé střevní bakterie, čehož lze dosáhnout příjmem dvou typů potravin: prebiotik a probiotik. Prebiotika jsou nestravitelné potraviny, které stimulují růst symbiotických druhů bakterií již přítomných v tlustém střevě. Probiotika jsou naopak potraviny nebo doplňky stravy obsahující živé mikroorganismy, které lze použít ke změně nebo zlepšení rovnováhy střevních bakterií a k podpoře zdraví hostitele.

Podpora výživy střevní sliznice

Střevní sliznici tvoří enterocyty a kolonocyty, a jednou z jeho hlavních funkcí je působit jako bariéra a bránit průniku patogenních mikroorganismů nebo antigenů do krevního oběhu. Při poškození sliznice dochází ke změně propustnosti střevní stěny, která umožňuje průnik bakterií, toxinů nebo nestrávených zbytků potravy. Při mnoha příležitostech bylo naznačeno, že nevyvážená strava a změněné střevní bakterie mohou vést ke změně propustnosti. Například strava chudá na vlákninu může mít za následek sníženou peristaltiku a zpožděný průchod potravy střevem, což následně vede i ke změně bakteriální rovnováhy. Kromě toho vláknina, zejména rozpustná, při metabolismu střevní mikroflórou vede k tvorbě mastných kyselin s krátkým řetězcem (zejména butyrátu, acetátu a propionátu), které jsou preferovaným palivem střevních buněk. Konkrétně kyselina máselná neboli butyrát je preferovaným palivem kolonocytů a vzniká pouze fermentací vlákniny prospěšnými bakteriemi, především bifidobakteriemi. Propionát a acetát jsou naopak využívány především játry. Enterocyty (buňky tenkého střeva) dávají přednost vedlejším produktům tohoto metabolismu, jako jsou glutamin, glutamát a acetoacetát.

Užívání širokospektrých antibiotik má negativní dopad na střevní integritu, protože likviduje jak patogenní, tak prospěšné bakterie. Doporučeným opatřením po antimikrobiální léčbě je proto zvýšení příjmu probiotických potravin, jako je jogurt, aby se co nejdříve obnovila zdravá mikroflóra, která byla zdevastována.

GALT

Velmi důležitou úlohou střeva je detoxikace, a to buňkami imunitního systému. Jak již bylo zmíněno výše, trávicí trakt hraje díky bariérové funkci střevní flóry velmi důležitou roli při prevenci vstupu endogenních a exogenních toxinů do celkového oběhu. Pokud se toxinům podaří tuto bariéru překonat, střevní lymfatická tkáň zabrání jejich migraci do krevního oběhu. Střevo je největší lymfatický orgán v těle a obsahuje největší počet lymfocytů, které vytvářejí přibližně 70 % protilátek v těle. Imunoglobuliny ze střevní lymfatické tkáně (GALT) se vážou na bakterie, viry a jiné cizorodé částice, aby zabránily jejich průniku do krevního oběhu. Z nich sekreční imunoglobulin A (IgA) funguje odděleně od celkového imunitního systému a je zodpovědný především za inaktivaci bakteriálních enzymů a toxinů.

Gastrointestinální trakt hraje důležitou roli v prevenci vstupu endogenních a exogenních toxinů do celkového oběhu prostřednictvím bariérové funkce střevní flóry

Bifidobakterie a další kmeny prospěšných bakterií jsou stimulátory syntézy IgA. Proto je konzumace některých prebiotických potravin, které obsahují tyto kmeny bakterií, spojena se stimulací obranyschopnosti.

Prebiotika

Potraviny obsahující substráty, které vyživují střevní mikroflóru prospěšnou pro hostitele. Příkladem takových potravin je vláknina, zejména v současnosti velmi módní fruktooligosacharidy (FOS), které jsou tvořeny jednoduchými cukry s krátkým řetězcem (3 až 10 cukerných jednotek), z nichž nejméně 2 jsou fruktóza. Podle počtu fruktózových jednotek se dělí do tří kategorií. Vazby těchto cukrů nemohou být hydrolyzovány enzymy v tenkém střevě, takže se nemohou vstřebat v tenkém střevě a přechází do tlustého střeva, kde mohou selektivně stimulovat růst prospěšných bakterií, jako jsou bifidobakterie a Lactobacillus, což vede ke snížení počtu patogenních bakterií, jako jsou salmonely a klostridia. Některé studie prokázaly, že vysoký příjem FOS může snížit aktivitu beta-glukuronidázy, enzymu ve střevě, který může přeměňovat prokarcinogeny na karcinogeny. FOS se nachází v medu, pivu, cibuli, chřestu, žitu, ovsu, artyčoku, banánech a čekance. Další složky vlákniny, jako jsou pektin, hemicelulóza a inulin, fungují také jako prebiotika a stimulují tvorbu mastných kyselin s krátkým řetězcem. Obsah FOS je velmi variabilní a může se pohybovat od 1-4 % v pšenici až po 20 % v čekance. Rozdíl mezi jednotlivými typy FOS spočívá ve stupni polymerizace. Všechny je lze použít v široké škále výrobků, a to jak pro jejich technologické, tak nutriční vlastnosti. Technologicky se používají jako změkčovadla, pojiva vody a především jako náhražky tuku a cukru (spolu se sladidly), které slouží k dosažení konzistence různých „nízkokalorických výrobků“. Běžně se vyskytují mimo jiné v mléčných výrobcích, pečivu, zmrzlině a lehkých omáčkách.

Příjem prebiotických nebo probiotických potravin by měl být součástí pestré a vyvážené stravy

Z výživového hlediska se již několik let propagují doplňky stravy nebo potraviny bohaté na inulin nebo jiné FOS pro jejich prebiotické vlastnosti. Do tlustého střeva se dostávají neporušené, protože odolávají hydrolýze v žaludku a trávení v tenkém střevě. Tam jsou fermentovány mikroflórou tlustého střeva a vznikají z nich mastné kyseliny s krátkým řetězcem, které po vstřebání poskytují pouze 1,5 kcal/g (proto mají nízkou kalorickou hodnotu). Konzumace FOS má tedy kromě nízké kalorické hodnoty i prebiotický účinek, protože příznivě moduluje střevní flóru. Tento účinek má pak další fyziologické důsledky, a to jak v tlustém střevě, tak systémově (tabulka 3). Jedním z nich je vliv na vstřebávání minerálů, například zvýšené vstřebávání vápníku a hořčíku, což má mimo jiné pozitivní vliv na zdraví kostí a zubů. Tyto účinky jsou však velmi sporné a je třeba je prokázat v dobře navržených klinických studiích. Obecně se má za to, že je nutné konzumovat více než 2 g těchto FOS denně, aby se projevily jejich prebiotické účinky, což je při běžné stravě obtížně dosažitelné. Je zřejmé, že používání obohacených výrobků by nikdy nemělo nahradit konzumaci vlákniny obsažené „přirozeně“ v ovoci a zelenině.

Probiotika

Další metodou podpory střevní integrity je pokus o obnovu střevní populace přímým příjmem živých prospěšných mikroorganismů, tj. probiotik, jako jsou Lactobacillus a bifidobakterie. Obecně se uznává, že probiotika jsou živé mikroorganismy, které přežijí průchod trávicím traktem a mají příznivé účinky na zdraví konzumenta, zejména díky své schopnosti přispívat ke zlepšení mikrobiální rovnováhy ve střevech. Soupeří o živiny a adhezivní místa a brání množení patogenních mikroorganismů. Mohou také syntetizovat organické kyseliny, které snižují střevní pH a zpomalují růst patogenních bakterií citlivých na pH. Kvašené mléčné výrobky, jako je jogurt, kefír a probiotické přípravky, potraviny nebo doplňky stravy, obsahují Lactobacillus, bifidobakterie a další prospěšné formy bakterií. Další kvašené potraviny, jako je kysané zelí, se také kultivují pomocí kmenů Lactobacillus. Počet životaschopných mikroorganismů v komerčních probiotických produktech se však značně liší.

Zájem o konzumaci fermentovaných mlék s živými mikroorganismy roste za účelem udržení zdraví a možná i prevence nebo léčby nemocí. K této spotřebě vedlo několik důvodů. Jedním z nich je zájem o „zdravé potraviny“ a druhým je klinická praxe, kdy se zkouší alternativní léčba k antibiotikům. Jogurt je v západní kultuře považován za jednu z takových zdravých potravin. V posledních letech bylo zkoumáno několik druhů a kmenů nepatogenních bakterií, které přežívají trávení v kyselině a žluči, s ohledem na použití fermentovaných mlék. Nejčastěji používanými mikroorganismy jsou Lactobacillus a bifidobakterie, které jsou ceněny jako profylaktická a terapeutická alternativa různých gastrointestinálních a systémových situací, jako je intolerance laktózy, průjmová onemocnění, potravinové alergie a imunomodulace a další (tabulka 4).

Příznivé účinky, které mohou mít probiotika na organismus, jsou popsány níže.

Stravitelnost laktózy

Jogurty a probioticky kvašená mléka jsou lidmi s intolerancí laktózy obecně lépe tolerovány než mléko. Velká část dospělé populace trpí intolerancí laktózy, která je způsobena sníženou aktivitou enzymu laktázy ve střevní sliznici. Nestrávená laktóza vyvolává ve střevním lumen osmotický efekt a po vstupu do tlustého střeva je fermentována původní biotou, což vede k syntéze mastných kyselin s krátkým řetězcem (acetát, laktát, butyrát) a plynu (CO2, metan a vodík). Tato sekvence má za následek příznaky intolerance: plynatost, bolesti břicha a průjem.

Většina probiotik syntetizuje beta-galaktosidázu, která může také hydrolyzovat laktózu, a tak může pomoci zmírnit tyto příznaky.

Narušení střevního tranzitu

Některá fermentovaná mléka s bifidobakteriemi dokáží v závislosti na dávce zkrátit dobu střevního tranzitu o 10-22 %, což je prospěšné pro osoby se sklonem k zácpě. Upravují také tranzitní čas u osob se sklonem k průjmům. Četné studie prokázaly, že u lidí, kteří užívají probiotika, dochází k nižšímu výskytu a kratšímu trvání průjmů, ať už se jedná o dětské průjmy, cestovní průjmy, průjmy spojené s užíváním antibiotik nebo průjmy způsobené poruchou trávení laktózy. Nedávná metaanalýza 9 studií prokázala 61-65% snížení rizika průjmu spojeného s antibiotiky.

Zlepšení imunitní odpovědi

U zvířat bylo prokázáno, že střevní lymfatická tkáň zvyšuje svou schopnost reagovat na patogeny, pokud střevo dlouhodobě dostává probiotika. Probiotika kromě toho, že zpomalují rozvoj patogenů, posilují funkci střeva jako bariéry, a brání tak průniku škodlivých mikroorganismů do krevního oběhu. Zvyšují také aktivitu lymfocytů a makrofágů a stimulují humorální imunitní odpověď zvýšením produkce *-interferonu (s antivirovými, profylaktickými a NK buňky aktivujícími účinky), který zlepšuje střevní propustnost změněnou zánětem.

Rakovina

Nedávné epidemiologické studie zjistily nepřímý vztah mezi rizikem vzniku různých typů rakoviny a konzumací stravy obsahující probiotické potraviny. Probiotika mohou snižovat množství enzymů, které přeměňují prokarcinogeny na karcinogeny, a bránit vzniku zhoubných nádorů.

Fermentované mléčné výrobky, jako je jogurt, kefír a probiotické přípravky, potraviny nebo doplňky stravy, obsahují Lactobacillus, bifidobakterií a dalších prospěšných bakteriálních forem

Koncentrace cholesterolu v krvi

Mechanismus může být způsoben tím, že mastné kyseliny s krátkým řetězcem mohou měnit syntézu cholesterolu. Kromě toho mohou bakterie konjugovat žlučové mastné kyseliny a usnadňovat jejich vyloučení stolicí. Enterohepatální vyčerpání žlučových kyselin způsobuje, že játra musí odstranit cholesterol z oběhu, aby mohla syntetizovat více žlučových solí.

Studie, které prokázaly tyto účinky na snížení cholesterolu, však používaly „nereálné“ dávky jogurtu (> 2 litry denně).

Atopické onemocnění

Prospektivní studie ukazují možnost použití probiotik v raném věku ke zlepšení příznaků atopického onemocnění u kojenců s rizikem vzniku alergií. Na druhou stranu se zdá, že probiotika mohou modulovat zánětlivou střevní reakci a vykazovat možný klinický účinek u některých patologických stavů, jako je ulcerózní kolitida a regionální enteritida.

Existují studie, které nezjistily žádné příznivé účinky probiotik, a jiné, které je zjistily u jednoho probiotika a ne u jiného, takže v této oblasti je třeba provést další výzkum. Problémem je, že za všemi těmito studiemi se vždy skrývají ekonomické zájmy, které mohou spotřebitele uvést v omyl. To vysvětluje nedávnou jogurtovou válku. Podle španělské legislativy je jogurt mléko fermentované dvěma druhy zárodků: Streptococcus thermophilus a Lactobacillus bulgaricus. Pokud se výrobek následně pasterizuje, tyto mikroorganismy se odstraní a po fermentaci se získá pasterizovaný jogurt, který lze uchovávat mimo chladničku a má delší trvanlivost. Ve Španělsku je od loňského června pasterizovaný jogurt uznáván jako druh jogurtu, i když neobsahuje jeho charakteristický znak: živé mikroorganismy. V jiných zemích je přístup odlišný: zatímco ve Spojených státech, Kanadě, Austrálii, Německu a Spojeném království je termín „pasterizovaný jogurt“ akceptován, ve Francii, Švýcarsku a Itálii tomu tak není.

V současné době nepanuje jednotný názor na to, do jaké míry jsou mikroorganismy obsažené v jogurtu a jiných fermentovaných mléčných výrobcích schopny odolávat nepříznivým podmínkám trávicího traktu, dostat se životaschopně do tlustého střeva a tam být dostatečně konkurenceschopné, aby ho osídlily, zůstaly aktivní a měly příznivé účinky, které jsou jim připisovány. Někteří odborníci tvrdí, že už konzumace 8 jogurtů týdně nám může přinést určité zdravotní výhody. V každém případě se zdá, že panuje naprostá shoda v tom, že aby se tyto příznivé účinky projevily, je nutná pravidelná a dlouhodobá konzumace. Vzhledem k tomu, že nejsou známy žádné nepříznivé účinky požití těchto výrobků, získá spotřebitel alespoň další jasně prokázané výživové hodnoty. Přesto průmysl stále hledá další kmeny, které jsou odolné vůči gastrointestinálnímu traktu a prokazují, že mohou mít probiotický účinek. V USA je například k dispozici široká škála takových doplňků stravy, v současné době včetně doplňků obsahujících Lactobacillus GG, který prokázal příznivé účinky v dávkách 1010 jednotek tvořících kolonie (CFU), a Lactobacillus reuteri, který se rovněž prodává v dávkách 1010 CFU.

Shrnem lze říci, že oblast prebiotik a probiotik je velmi slibná a jejich různé aplikace ukazují na prevenci onemocnění, která jsou ve vyspělých společnostech velmi rozšířená, jako jsou alergie a rakovina. Počet důkladných vědeckých studií, které zjistily příznivé účinky pravidelné konzumace těchto produktů, je zatím velmi vysoký a zájem o další výzkum v této oblasti roste. Zařazení těchto potravin do jídelníčku však nevylučuje, že by strava měla být přiměřená. V každém případě by příjem prebiotických nebo probiotických potravin měl být součástí pestré a vyvážené stravy. Jedině tak mohou tyto produkty přispět k dosažení správné výživy a lepší kvality života jednotlivců.

Obecná literatura

Hertzler S. Probiotika a prebiotika a lidské zdraví. In: Wardlaw GM, Hampl JS, DiSilvestro RA (ed.). Perspektivy ve výživě. New York: McGraw-Hill; s. 98-100.

Kimberly M. Výživa v dospělosti. In: Mahan LK, Escott-Stump S (ed.). Krause’s Nutrition and Diet Therapy. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 2001; s. 302-5.

Mateos JA. Bakterie a zdraví. Konference o funkčních potravinách (23.-24. května 2002). Centrum Innovació. Bosch i Gimpera Foundation. University of Barcelona.

Mateos JA.