Prebioottiset ja probioottiset elintarvikkeet | Offarm
Tieteellinen kiista niiden hyödyistä
Funktionaaliset elintarvikkeet ovat nykyään hyvin yleisiä ruokavaliossamme. Joitakin niistä, kuten jogurttia, on käytetty jo vuosia, ja ne ovat edelleen hyvin yleinen osa ruokavaliotamme, sillä niillä on monia ravitsemuksellisia ominaisuuksia. Viime aikoina kaupalliset intressit ovat kuitenkin johtaneet siihen, että kuluttajia on yritetty hämmentää. Nyt kyseenalaistetaan, onko joillakin elintarvikkeilla todella niitä probioottisia vaikutuksia, joita kaikki olettivat.
Suolisto toimii ravintoaineiden pääsypaikkana verenkiertoon ja esteenä eri alkuperää oleville toksiineille, jotka ovat sekä ulkoisia että sisäisiä (bakteerien jäämät, ruoka-antigeenit, aineenvaihdunnan hajoamistuotteet). Kun suoliston eheys on heikentynyt, suolen läpäisevyys muuttuu, ja tämä estokyky antigeenejä tai patogeenisiä mikro-organismeja vastaan voi hävitä. Suoliston eheyteen vaikuttavat eniten suoliston mikro-organismit ja suolen limakalvo, joihin molempiin ruokavalio vaikuttaa voimakkaasti.
Suoliston ekologia
Suoliston mikrofloora koostuu 100 biljoonasta bakteerista, joita on noin 400 eri lajia. Erityisesti paksusuolessa on 95 prosenttia elimistömme bakteereista. Suolistomikrobisto alkaa muodostua syntymän jälkeen. Ruuansulatuskanavan ensimmäiset bakteerit ovat aerobisia, pääasiassa E. coli -bakteereita ja muita Lactobacillus-suvun bakteereita. Myöhemmin ja asteittain vakiintuvat anaerobiset lajit, erityisesti suvut Bacteroides, Clostridium, Eubacterium ja Bifidobacterium. Kahden vuoden iästä alkaen vakiintunut mikrofloora on lähes lopullinen ja pysyy hyvin vakaana koko yksilön elämän ajan. On selvää, että antibioottien käytöstä tai ruokavalion muutoksista voi aiheutua ohimeneviä muutoksia, mutta ne ovat yleensä palautuvia.
Optimaalisesti toimivassa suolistossa hyödyllisten bakteerien (bifidobakteerit, Lactobacillukset, ei-patogeeniset E. coli -bakteerit) populaatiot ovat tasapainossa patogeenisten bakteerien (hemolyyttiset E. coli -bakteerit, Clostridium perfringens -bakteerit, kampylobakteerit, Listeria -bakteerit) kanssa taulukossa 1 esitetyn mukaisesti. Nyt tiedetään, että tämän mikroflooran epätasapaino voi aiheuttaa tai edistää joidenkin sairauksien, kuten syövän, kehittymistä (taulukko 2). On havaittu, että joissakin elintarvikkeissa olevat potentiaaliset syöpää aiheuttavat aineet (pigmentit, aflatoksiinit, torjunta-aineet, nitriitit) ja muut syöpää aiheuttavat aineet voidaan bioaktivoida suolistobakteerien entsyymijärjestelmien avulla. Tämä bioaktivointi tehostuu, kun suoliston mikrofloora on epätasapainossa. Siksi on erittäin tärkeää tukea ravitsemuksellisesti suolistobakteereja, mikä voidaan saavuttaa nauttimalla kahdenlaisia elintarvikkeita: prebiootteja ja probiootteja. Prebiootit ovat sulamattomia elintarvikkeita, jotka stimuloivat paksusuolessa jo olevien symbioottisten bakteerilajien kasvua. Probiootit puolestaan ovat eläviä mikro-organismeja sisältäviä elintarvikkeita tai ravintolisiä, joita voidaan käyttää suoliston bakteeritasapainon muuttamiseen tai parantamiseen ja isännän terveyden tukemiseen.
>
Suolilimakalvoston ravitsemuksellinen tukijaosto
Suoleston suolen mucosoma koostuu suolisto- ja paksusuolensolujen soluista, ja yksi sen tärkeimmistä tehtävistä on toimia esteenä ja estää patogeenisten mikro-organismien tai antigeenien pääsy verenkiertoon. Kun limakalvo tuhoutuu, suolen seinämän läpäisevyys muuttuu, jolloin bakteerit, toksiinit tai sulamattomat ruoantähteet pääsevät läpi. Monissa yhteyksissä on esitetty, että epätasapainoinen ruokavalio ja muuttuneet suolistobakteerit voivat johtaa muuttuneeseen läpäisevyyteen. Esimerkiksi kuitupitoinen ruokavalio voi vähentää peristaltiikkaa ja viivästyttää ruoan kulkua suolistossa, mikä puolestaan johtaa myös bakteeritasapainon muuttumiseen. Lisäksi ravintokuidusta, erityisesti liukoisesta kuidusta, muodostuu suoliston mikroflooran metaboloidessa lyhytketjuisia rasvahappoja (pääasiassa butyraattia, asetaattia ja propionaattia), jotka ovat suoliston solujen suosimia polttoaineita. Erityisesti voihappo tai butyraatti on paksusuolisolujen ensisijainen polttoaine, ja sitä syntyy ainoastaan hyödyllisten bakteerien, pääasiassa bifidobakteerien, fermentoidessa ravintokuitua. Propionaatti ja asetaatti taas ovat pääasiassa maksan käyttämiä. Enterosyytit (ohutsuolen solut) suosivat tämän aineenvaihdunnan sivutuotteita, kuten glutamiinia, glutamaattia ja asetoasetaattia.
Laajakirjoisten antibioottien käytöllä on kielteinen vaikutus suoliston eheyteen, sillä se eliminoi sekä patogeeniset että hyödylliset bakteerit. Siksi suositeltu toimenpide mikrobilääkehoidon jälkeen on lisätä probioottisten elintarvikkeiden, kuten jogurtin, saantia, jotta tuhoutunut terve mikrofloora palautuisi mahdollisimman pian.
GALT
Suoleston erittäin tärkeä tehtävä on immuunijärjestelmän solujen suorittama vieroitus. Kuten edellä mainittiin, ruoansulatuskanavalla on erittäin tärkeä rooli estettäessä endogeenisten ja eksogeenisten toksiinien pääsyä yleiseen verenkiertoon suolistoflooran estotoiminnan ansiosta. Jos myrkyt pääsevät tämän esteen läpi, suolen imukudos estää niiden siirtymisen verenkiertoon. Suolisto on elimistön suurin lymfaattinen elin, ja siinä on eniten lymfosyyttejä, jotka tuottavat noin 70 prosenttia elimistön vasta-aineista. Suoliston imukudoksen (GALT) immunoglobuliinit kiinnittyvät bakteereihin, viruksiin ja muihin vieraisiin hiukkasiin estääkseen niiden pääsyn verenkiertoon. Näistä erittyvä immunoglobuliini A (IgA) toimii erillään yleisestä immuunijärjestelmästä, ja se vastaa ensisijaisesti bakteerien entsyymien ja toksiinien inaktivoinnista.
Ruoansulatuskanavalla on tärkeä rooli endogeenisten ja eksogeenisten toksiinien pääsyn estämisessä yleiseen verenkiertoon suolistoflooran estotoiminnan kautta
Bifidobakteerit ja muut hyödylliset bakteerikannat stimuloivat IgA:n synteesiä. Siksi tiettyjä prebioottisia elintarvikkeita, jotka sisältävät näitä bakteerikantoja, on yhdistetty puolustuskyvyn stimulointiin.
Prebiootit
Ravintoaineet, jotka sisältävät substraatteja, jotka ravitsevat isännän kannalta hyödyllistä suoliston mikroflooraa. Esimerkkejä tällaisista elintarvikkeista ovat ravintokuidut, erityisesti tällä hetkellä hyvin muodikkaat frukto-oligosakkaridit (FOS), jotka koostuvat lyhytketjuisista yksinkertaisista sokereista (3-10 sokeriyksikköä), joista vähintään kaksi on fruktoosia. Ne jaetaan kolmeen luokkaan sen mukaan, kuinka monta fruktoosiyksikköä ne sisältävät. Ohutsuolen entsyymit eivät voi hydrolysoida näiden sokerien sidoksia, joten ne eivät voi imeytyä ohutsuolesta ja kulkeutua paksusuoleen, jossa ne voivat valikoivasti stimuloida hyödyllisten bakteerien, kuten bifidobakteerien ja Lactobacillusten, kasvua, mikä johtaa patogeenisten bakteerien, kuten Salmonellan ja Clostridiumin, vähenemiseen. Eräät tutkimukset ovat osoittaneet, että runsas FOS:n saanti voi vähentää glukuronidaasi-beeta-aktiivisuutta, joka on suolistossa oleva entsyymi, joka voi muuntaa syöpää aiheuttavia aineita syöpää aiheuttaviksi aineiksi. FOS:ää on hunajassa, oluessa, sipulissa, parsassa, rukiissa, kaurassa, artisokassa, banaaneissa ja sikurissa. Muut ravintokuidun osat, kuten pektiini, hemiselluloosa ja inuliini, toimivat myös prebiootteina ja stimuloivat lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoa. FOS-pitoisuus vaihtelee suuresti ja voi vaihdella vehnän 1-4 prosentista sikurin 20 prosenttiin. Eri FOS-tyyppien välinen ero on polymerisaatioasteessa. Kaikkia niitä voidaan käyttää monenlaisissa tuotteissa sekä niiden teknologisten että ravitsemuksellisten ominaisuuksien vuoksi. Teknologisesti niitä käytetään teksturointiaineina, vedensidonta-aineina ja ennen kaikkea rasvan- ja sokerinkorvikkeina (yhdessä makeutusaineiden kanssa), joiden avulla erilaiset ”vähäkaloriset tuotteet” saadaan pysyviksi. Niitä on yleisesti muun muassa maitotuotteissa, leipomotuotteissa, jäätelössä ja kevyissä kastikkeissa.
Prebioottisten tai probioottisten elintarvikkeiden saannin tulisi olla osa monipuolista ja tasapainoista ruokavaliota
Lisäravinteita tai elintarvikkeita, joissa on runsaasti inuliinia tai muita FOS:eja, on ravitsemuksellisesta näkökulmasta mainostettu niiden prebioottisten ominaisuuksiensa vuoksi jo muutaman vuoden ajan. Ne saavuttavat paksusuolen ehjinä, koska ne kestävät hydrolyysin vatsassa ja ruoansulatuksen ohutsuolessa. Siellä paksusuolen mikrofloora fermentoi ne ja tuottaa lyhytketjuisia rasvahappoja, jotka imeytyessään tuottavat vain 1,5 kcal/g (siksi niiden kaloriarvo on alhainen). Näin ollen FOS:n nauttimisella on prebioottinen vaikutus sen lisäksi, että se on vähäkalorinen, koska se muokkaa suolistoflooraa suotuisalla tavalla. Tällä vaikutuksella on puolestaan muita fysiologisia seurauksia sekä paksusuolessa että systeemisesti (taulukko 3). Yksi näistä on vaikutus mineraalien imeytymiseen, kuten kalsiumin ja magnesiumin lisääntynyt imeytyminen, millä on myönteinen vaikutus muun muassa luuston ja hampaiden terveyteen. Nämä vaikutukset ovat kuitenkin hyvin kiistanalaisia, ja ne on osoitettava hyvin suunnitelluissa kliinisissä tutkimuksissa. Yleisesti hyväksytään, että näitä FOS-rasvahappoja on nautittava yli 2 grammaa päivässä, jotta niiden prebioottiset vaikutukset havaittaisiin, mitä on vaikea saavuttaa tavanomaisella ruokavaliolla. On selvää, että täydennettyjen tuotteiden käyttö ei koskaan saisi korvata hedelmissä ja vihanneksissa ”luonnostaan” olevien kuitujen kulutusta.
Probiootit
Toinen menetelmä suoliston eheyden tukemiseen on pyrkiä palauttamaan suoliston populaatio elävien hyödyllisten mikro-organismien eli probioottien, kuten Lactobacillusten ja bifidobakteerien, suoralla nauttimisella. On yleisesti hyväksytty, että probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, jotka selviytyvät ruoansulatuskanavan läpi ja joilla on suotuisia vaikutuksia kuluttajan terveyteen, erityisesti koska ne auttavat parantamaan suoliston mikrobitasapainoa. Ne kilpailevat ravinteista ja kiinnittymispaikoista ja estävät patogeenisten mikro-organismien lisääntymistä. Ne voivat myös syntetisoida orgaanisia happoja, jotka alentavat suoliston pH:ta ja hidastavat pH-herkkien patogeenisten bakteerien kasvua. Fermentoidut maitotuotteet, kuten jogurtti, kefiiri ja probioottivalmisteet, elintarvikkeet tai lisäravinteet, sisältävät Lactobacillusta, bifidobakteereita ja muita hyödyllisiä bakteerimuotoja. Myös muita fermentoituja elintarvikkeita, kuten hapankaalia, viljellään Lactobacillus-kannoilla. Elinkelpoisten mikro-organismien määrä kaupallisissa probioottituotteissa vaihtelee kuitenkin suuresti.
Kiinnostus eläviä mikrobeja sisältävien käymisteitse valmistettujen maitojen nauttimiseen on lisääntynyt terveyden ylläpitämiseksi ja mahdollisesti sairauksien ehkäisemiseksi tai hoitamiseksi. Tähän kulutukseen on useita syitä. Yksi niistä on kiinnostus ”terveellisiä elintarvikkeita” kohtaan, ja toinen on kliininen käytäntö, jossa kokeillaan vaihtoehtoisia hoitomuotoja antibiooteille. Jogurttia pidetään yhtenä tällaisena terveysruokana länsimaisessa populaarikulttuurissa. Viime vuosina on tutkittu useita sellaisten ei-patogeenisten bakteerien tyyppejä ja kantoja, jotka selviytyvät hapon ja sapen sulatuksesta, jotta niitä voitaisiin käyttää fermentoitujen maitojen valmistukseen. Yleisimmin käytettyjä mikro-organismeja ovat Lactobacillus ja bifidobakteerit, joita arvostetaan ennaltaehkäisevänä ja terapeuttisena vaihtoehtona erilaisissa ruoansulatuskanavan ja systeemisten sairauksien, kuten laktoosi-intoleranssin, ripulitautien, ruoka-aineallergioiden ja immunomodulaation, hoidossa (taulukko 4).
Hyödyllisiä vaikutuksia, joita probiooteilla voi olla elimistössä, käsitellään seuraavassa.
Laktoosin sulavuus
Laktoosi-intolerantit ihmiset sietävät laktoosia sietämättömät jogurtit ja probioottien avulla fermentoidut maidot yleisesti ottaen maitoa paremmin. Suuri osa aikuisväestöstä on laktoosi-intolerantteja, mikä johtuu laktaasientsyymin heikentyneestä aktiivisuudesta suolen limakalvolla. Sulamaton laktoosi aiheuttaa osmoottisen vaikutuksen suolen luumenissa, ja paksusuoleen päästyään kotoperäinen eliöstö fermentoi sitä, mikä johtaa lyhytketjuisten rasvahappojen (asetaatti, laktaatti, butyraatti) ja kaasujen (CO2, metaani ja vety) synteesiin. Tämä sekvenssi johtaa intoleranssin oireisiin: ilmavaivoihin, vatsakipuihin ja ripuliin.
Useimmat probiootit syntetisoivat beetagalaktosidaasia, joka voi myös hydrolysoida laktoosia, ja voivat siten lievittää näitä oireita.
Suolen läpikulkuhäiriöt
Jotkut bifidobakteereja sisältävät fermentoidut maidot pystyvät lyhentämään suolen läpikulkuaikaa annoksesta riippuen 10-22 %, mikä on hyödyllistä ummetukseen taipuvaisille ihmisille. Toisaalta ne myös säätelevät kauttakulkuliikennettä ihmisillä, jotka ovat alttiita ripulille. Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että probiootteja käyttävillä ihmisillä esiintyy harvemmin ja niiden kesto on lyhyempi, olipa kyse sitten lapsiripulista, matkustajaripulista, antibioottien käyttöön liittyvästä ripulista tai laktoosin sulatushäiriön aiheuttamasta ripulista. Tuore 9 tutkimuksen meta-analyysi osoitti, että antibioottien aiheuttaman ripulin riski vähenee 61-65 prosenttia.
Parantunut immuunivaste
Eläimillä on osoitettu, että suolistoon liittyvä imukudos lisää kykyään reagoida patogeeneihin, kun suolisto saa probiootteja pitkäaikaisesti. Sen lisäksi, että antibiootit hidastavat taudinaiheuttajien kehittymistä, ne vahvistavat suoliston toimintaa esteenä ja estävät siten haitallisten mikro-organismien pääsyn verenkiertoon. Ne lisäävät myös lymfosyyttien ja makrofagien aktiivisuutta ja stimuloivat humoraalista immuunivastetta lisäämällä *-interferonin tuotantoa (jolla on antiviraalisia, ennaltaehkäiseviä ja NK-soluja aktivoivia vaikutuksia), mikä parantaa suoliston läpäisevyyttä, joka on muuttunut tulehduksen myötä.
Syöpä
Uudemmissa epidemiologisissa tutkimuksissa on havaittu käänteinen suhde eri syöpätyyppien sairastumisriskin ja probioottisia elintarvikkeita sisältävän ruokavalion kulutuksen välillä. Probiootit voivat vähentää entsyymejä, jotka muuttavat syöpää aiheuttavia aineita syöpää aiheuttaviksi aineiksi, ja estää pahanlaatuisten kasvainten kehittymistä.
Hermentyneet maitotuotteet, kuten jogurtti, kefiiri ja probioottiset valmisteet, elintarvikkeet tai lisäravinteet, sisältävät Lactobacillusta, bifidobakteerit ja muut hyödylliset bakteerimuodot
Veren kolesterolipitoisuus
Mekanismi voi johtua siitä, että lyhytketjuiset rasvahapot voivat muuttaa kolesterolisynteesiä. Lisäksi bakteerit voivat konjugoida sappirasvahappoja ja helpottaa niiden poistumista ulosteen kautta. Enterohepaattinen sappihappojen ehtyminen tekee maksan välttämättömäksi poistaa kolesterolia verenkierrosta syntetisoidakseen lisää sappisuoloja.
Tutkimuksissa, jotka ovat osoittaneet nämä kolesterolia alentavat vaikutukset, on kuitenkin käytetty ”epärealistisia” jogurttiannoksia (> 2 litraa päivässä).
Atopiasairaudet
Prospektiiviset tutkimukset osoittavat, että probioottien käyttö varhaisessa elämänvaiheessa voi parantaa atooppisen sairauden oireita lapsilla, joilla on riski sairastua allergioihin. Toisaalta näyttää siltä, että probiootit voivat moduloida tulehduksellista suolistovastetta ja osoittaa mahdollista kliinistä vaikutusta joissakin patologioissa, kuten haavainen paksusuolentulehdus ja alueellinen suolitulehdus.
Tietyissä tutkimuksissa probiooteilla ei ole havaittu suotuisia vaikutuksia, ja toisissa taas on havaittu suotuisia vaikutuksia yhdellä probiootilla, mutta ei toisilla probiooteilla, joten lisätutkimuksia tarvitaan tällä alalla. Ongelmana on, että kaikkien näiden tutkimusten taustalla on aina taloudellisia etuja, jotka voivat johtaa kuluttajaa harhaan. Tämä selittää viimeaikaisen jogurttisodan. Espanjan lainsäädännön mukaan jogurtti on maitoa, joka on käynyt kahdenlaisilla mikrobeilla: Streptococcus thermophilus ja Lactobacillus bulgaricus. Jos tuote myöhemmin pastöroidaan, nämä mikro-organismit häviävät ja käymisen jälkeen saadaan pastöroitua jogurttia, jota voidaan säilyttää jääkaapin ulkopuolella ja jonka säilyvyysaika on pidempi. Espanjassa pastöroitu jogurtti on viime kesäkuusta lähtien tunnustettu jogurttityypiksi, vaikka se ei sisällä sen tunnusomaista ominaisuutta eli eläviä mikro-organismeja. Muissa maissa lähestymistapa on erilainen: Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australiassa, Saksassa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa termi ”pastöroitu jogurtti” on hyväksytty, mutta Ranskassa, Sveitsissä ja Italiassa näin ei ole.
Tällä hetkellä ei ole yksimielisyyttä siitä, missä määrin jogurtissa ja muissa käymisteitse valmistetuissa maidoissa olevat mikro-organismit kestävät ruoansulatuskanavan epäsuotuisat olosuhteet, pääsevät elinkelpoisesti paksusuoleen ja ovat siellä riittävän kilpailukykyisiä kolonisoituakseen sinne, pysyäkseen aktiivisina ja harjoittaakseen niille uskottuja hyödyllisiä vaikutuksia. Jotkut asiantuntijat väittävät, että jo 8 jogurtin nauttiminen viikossa voi tuoda meille terveyshyötyjä. Joka tapauksessa näyttää olevan täysi yksimielisyys siitä, että näiden myönteisten vaikutusten ilmeneminen edellyttää säännöllistä ja pitkäaikaista kulutusta. Kun lisäksi otetaan huomioon, että näiden tuotteiden nauttimisella ei ole tunnettuja haittavaikutuksia, kuluttaja saa ainakin muita ravintoarvoja, jotka on selvästi osoitettu. Tästä huolimatta teollisuus etsii edelleen muita kantoja, jotka kestävät ruoansulatuskanavaa ja osoittavat, että niillä on probioottinen vaikutus. Esimerkiksi Yhdysvalloissa on saatavilla laaja valikoima tällaisia ravintolisiä, joihin kuuluu tällä hetkellä myös sellaisia, jotka sisältävät Lactobacillus GG:tä, jolla on osoitettu olevan suotuisia vaikutuksia 1010 pesäkkeen muodostavien yksiköiden (CFU) annoksilla, ja Lactobacillus reuteria, jota myös markkinoidaan 1010 CFU:n annoksilla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että prebioottien ja probioottien ala on erittäin lupaava, ja niiden erilaiset sovellukset viittaavat kehittyneissä yhteiskunnissa hyvin yleisten sairauksien, kuten allergioiden ja syövän, ehkäisyyn. Toistaiseksi näiden tuotteiden säännöllisellä kulutuksella on todettu olevan myönteisiä vaikutuksia hyvin monissa tieteellisissä tutkimuksissa, ja kiinnostus alan lisätutkimuksia kohtaan on kasvussa. Näiden elintarvikkeiden sisällyttäminen ruokavalioon ei kuitenkaan sulje pois sitä, että ruokavalio olisi riittävä. Prebioottisten tai probioottisten elintarvikkeiden saannin tulisi joka tapauksessa olla osa monipuolista ja tasapainoista ruokavaliota. Vain tällä tavoin nämä tuotteet voivat auttaa saavuttamaan oikean ravitsemuksen ja paremman elämänlaadun.
Yleistä kirjallisuutta
Hertzler S. Probiotics and prebiotics and human health. Teoksessa: Wardlaw GM, Hampl JS, DiSilvestro RA (toim.). Näkökulmia ravitsemukseen. New York: McGraw-Hill; s. 98-100.
Kimberly M. Nutrition in adulthood. Teoksessa: Mahan LK, Escott-Stump S (toim.). Krausen ravitsemus ja ruokavaliohoito. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 2001; s. 302-5.
Mateos JA. Bakteerit ja terveys. Funktionaalisia elintarvikkeita käsittelevä konferenssi (23.-24. toukokuuta 2002). Centre Innovació. Bosch i Gimpera -säätiö. Barcelonan yliopisto.
Mateos JA.