Prebiotiska och probiotiska livsmedel | Offarm
Den vetenskapliga kontroversen om deras fördelar
Funktionella livsmedel är numera mycket vanliga i vår kost. Vissa av dem, t.ex. yoghurt, har använts i många år och är fortfarande en mycket vanlig del av vår kost, eftersom de har många näringsmässiga egenskaper. På senare tid har dock kommersiella intressen lett till försök att förvirra konsumenterna. Det ifrågasätts nu om vissa livsmedel verkligen har de probiotiska effekter som alla trodde.
Tarmkanalen fungerar som en ingång för näringsämnen till cirkulationen och som en barriär mot toxiner av olika ursprung, både exogena och endogena (bakterierester, livsmedelsantigener, nedbrytningsprodukter från ämnesomsättningen). När tarmintegriteten är nedsatt ändras tarmens permeabilitet och denna barriärkapacitet mot antigener eller patogena mikroorganismer kan gå förlorad. De faktorer som mest påverkar tarmens integritet är: tarmens mikroorganismer och tarmslemhinnan, som båda påverkas starkt av vår kost.
Tarmens ekologi
Tarmens mikroflora består av 100 biljoner bakterier av cirka 400 olika arter. Särskilt tjocktarmen är hemvist för 95 procent av kroppens bakterier. Tarmmikrobiotan börjar bildas efter födseln. De första bakterierna som koloniserar matsmältningskanalen är aeroba, främst E. coli och andra av Lactobacillus-släktet. Senare och successivt etableras anaeroba arter, särskilt släktena Bacteroides, Clostridium, Eubacterium och Bifidobacterium. Från och med två års ålder är den mikroflora som etablerats nästan definitiv och förblir mycket stabil under hela individens liv. Naturligtvis kan det förekomma tillfälliga förändringar till följd av antibiotikaanvändning eller kostförändringar, men dessa är vanligtvis reversibla.
I en optimalt fungerande tarm existerar populationer av nyttiga bakterier (bifidobakterier, Lactobacillus, icke-patogena E. coli) i jämvikt med patogena bakterier (hemolytiska E. coli, Clostridium perfringens, Campylobacter, Listeria), enligt vad som visas i tabell 1. Man vet nu att en obalans i denna mikroflora kan orsaka eller främja utvecklingen av vissa sjukdomar, t.ex. cancer (tabell 2). Det har observerats att potentiella cancerframkallande ämnen i vissa livsmedel (pigment, aflatoxiner, bekämpningsmedel, nitriter) och andra cancerframkallande ämnen kan bioaktiveras av enzymsystem i tarmbakterier. Denna bioaktivering förstärks när det finns en obalans i tarmmikrofloran. Därför är det mycket viktigt att vi stödjer våra gynnsamma tarmbakterier genom näring, vilket kan uppnås genom att vi äter två typer av livsmedel: prebiotika och probiotika. Prebiotika är icke smältbara livsmedelsprodukter som stimulerar tillväxten av symbiotiska bakteriearter som redan finns i tjocktarmen. Probiotika å andra sidan är livsmedel eller kosttillskott som innehåller levande mikroorganismer och som kan användas för att ändra eller förbättra balansen mellan tarmens bakterier och stödja värdens hälsa.
Näringsmässigt stöd till tarmslemhinnan
Tarmslemhinnan består av enterocyter och kolonoocyter, och en av dess viktigaste funktioner är att fungera som en barriär och förhindra att patogena mikroorganismer eller antigener kommer in i cirkulationen. När slemhinnan förstörs förändras tarmväggens genomsläpplighet, vilket gör att bakterier, gifter och osmält matrester kan passera igenom. Det har vid flera tillfällen föreslagits att en obalanserad kost och förändrade tarmbakterier kan leda till förändrad permeabilitet. En kost som är fattig på kostfibrer kan till exempel leda till minskad peristaltik och fördröjd tarmtransitering av mat, vilket i sin tur leder till en förändrad bakteriebalans. Dessutom leder kostfibrer, särskilt lösliga fibrer, när de metaboliseras av tarmmikrofloran till kortkedjiga fettsyror (främst butyrat, acetat och propionat), som är de föredragna bränslena för tarmcellerna. Särskilt smörsyra eller butyrat är det föredragna bränslet för kolonocyter och produceras endast genom fermentering av kostfibrer av nyttiga bakterier, främst bifidobakterier. Propionat och acetat används däremot huvudsakligen av levern. Enterocyter (celler i tunntarmen) föredrar biprodukterna från denna metabolism, t.ex. glutamin, glutamat och acetoacetat.
Användningen av bredspektrumantibiotika har en negativ inverkan på tarmens integritet, eftersom den eliminerar både patogena och nyttiga bakterier. En rekommenderad åtgärd vid antimikrobiell behandling är därför att öka intaget av probiotiska livsmedel, t.ex. yoghurt, för att så snart som möjligt återställa den friska mikroflora som har förstörts.
GALT
En mycket viktig roll för tarmen är att avgifta cellerna i immunförsvaret. Som nämnts ovan spelar matsmältningskanalen en mycket viktig roll för att förhindra att endogena och exogena gifter kommer in i den allmänna cirkulationen, tack vare tarmflorans barriärfunktion. Om gifter lyckas ta sig förbi denna barriär förhindrar tarmens lymfoida vävnad dessutom att de vandrar in i blodomloppet. Tarmen är kroppens största lymfoida organ och innehåller det största antalet lymfocyter, som genererar cirka 70 % av kroppens antikroppar. Immunoglobuliner från den lymfoida vävnaden i tarmen (GALT) binder sig till bakterier, virus och andra främmande partiklar för att hindra dem från att passera in i cirkulationen. Av dessa fungerar det sekretoriska immunglobulinet A (IgA) separat från det allmänna immunsystemet och är främst ansvarigt för att inaktivera bakteriella enzymer och toxiner.
Mage- och tarmkanalen spelar en viktig roll när det gäller att hindra endogena och exogena toxiner från att komma in i den allmänna blodcirkulationen genom tarmflorans barriärfunktion.
Bifidobakterier och andra stammar av nyttiga bakterier är stimulatorer av IgA-syntesen. Därför har konsumtion av vissa prebiotiska livsmedel, som innehåller dessa bakteriestammar, kopplats till en stimulering av försvaret.
Prebiotika
Livsmedel som innehåller substrat som ger näring åt den tarmmikroflora som är fördelaktig för värden. Exempel på sådana livsmedel är kostfibrer, särskilt frukto-oligosackarider (FOS), som för närvarande är mycket populära, och som består av enkla sockerarter med kort kedja (3-10 sockerenheter), av vilka minst två är fruktos. De delas in i tre kategorier beroende på hur många fruktosenheter de innehåller. Bindningarna i dessa sockerarter kan inte hydrolyseras av enzymer i tunntarmen, så de kan inte absorberas av tunntarmen och passerar in i tjocktarmen, där de selektivt kan stimulera tillväxten av nyttiga bakterier som bifidobakterier och Lactobacillus, vilket resulterar i en minskning av sjukdomsframkallande bakterier som Salmonella och Clostridium. Vissa studier har visat att ett högt intag av FOS kan minska glukuronidasets betaaktivitet, ett enzym i tarmen som kan omvandla prokarcinogener till cancerframkallande ämnen. FOS finns i honung, öl, lök, sparris, råg, havre, kronärtskockor, bananer och cikoria. Andra kostfiberkomponenter som pektin, hemicellulosa och inulin fungerar också som prebiotika och stimulerar produktionen av kortkedjiga fettsyror. Innehållet av FOS är mycket varierande och kan variera från 1-4 % i vete till 20 % i cikoria. Skillnaden mellan de olika typerna av FOS ligger i polymeriseringsgraden. De kan alla användas i ett stort antal produkter, både på grund av sina tekniska och näringsmässiga egenskaper. Tekniskt sett används de som textureringsmedel, vattenbindare och framför allt som fett- och sockerersättning (tillsammans med sötningsmedel) för att ge konsistens åt olika ”lågkaloriprodukter”. De är vanliga i bland annat mejeriprodukter, bageriprodukter, glass och lätta såser.
Intaget av prebiotiska eller probiotiska livsmedel bör vara en del av en varierad och balanserad kost
Från näringssynpunkt har kosttillskott eller livsmedel som är rika på inulin eller andra FOS i flera år främjats för sina prebiotiska egenskaper. De når tjocktarmen intakta eftersom de står emot hydrolys i magsäcken och matsmältningen i tunntarmen. Där fermenteras de av kolonens mikroflora och producerar kortkedjiga fettsyror som när de absorberas ger endast 1,5 kcal/g (därav deras låga kalorivärde). Konsumtionen av FOS har alltså en prebiotisk effekt, förutom att den är kalorifattig, eftersom den påverkar tarmfloran på ett gynnsamt sätt. Denna effekt har i sin tur andra fysiologiska konsekvenser, både i tjocktarmen och i systemet (tabell 3). En av dessa är effekten på mineralabsorptionen, t.ex. ökad absorption av kalcium och magnesium, vilket har en positiv inverkan på bland annat ben- och tandhälsa. Dessa effekter är dock mycket kontroversiella och måste påvisas i väl utformade kliniska studier. Det är allmänt accepterat att man måste konsumera mer än 2 g per dag av dessa FOS för att uppfatta deras prebiotiska effekter, vilket är svårt att uppnå med en konventionell kost. Det står klart att användningen av berikade produkter aldrig bör ersätta konsumtionen av fibrer som finns ”naturligt” i frukt och grönsaker.
Probiotika
En annan metod för att stödja tarmens integritet är att försöka återställa tarmpopulationen genom att direkt inta levande nyttiga mikroorganismer, dvs. probiotika, såsom Lactobacillus och bifidobakterier. Det är allmänt accepterat att probiotika är levande mikroorganismer som överlever passage genom mag-tarmkanalen och har positiva effekter på konsumentens hälsa, särskilt genom sin förmåga att bidra till att förbättra balansen mellan tarmens mikroorganismer. De konkurrerar om näringsämnen och vidhäftningsplatser och hämmar spridningen av patogena mikroorganismer. De kan också syntetisera organiska syror som sänker tarmens pH-värde och hämmar tillväxten av pH-känsliga patogena bakterier. Fermenterade mejeriprodukter som yoghurt, kefir och probiotiska preparat, livsmedel eller kosttillskott innehåller Lactobacillus, bifidobakterier och andra nyttiga bakterieformer. Andra fermenterade livsmedel som surkål odlas också med Lactobacillus-stammar. Antalet livskraftiga mikroorganismer i kommersiella probiotiska produkter varierar dock kraftigt.
Intresset för konsumtion av fermenterad mjölk med levande mikrober har ökat i syfte att bevara hälsan och kanske förebygga eller behandla sjukdomar. Det finns flera orsaker som har lett till denna konsumtion. Den ena är intresset för ”hälsokost” och den andra är i klinisk praxis, när alternativa behandlingar till antibiotika prövas. Yoghurt anses vara en sådan hälsokost i den västerländska populärkulturen. På senare år har flera typer och stammar av icke-patogena bakterier som överlever syra- och gallsmältning studerats med tanke på användningen av fermenterad mjölk. De vanligaste mikroorganismerna är Lactobacillus och bifidobakterier, som uppskattas som ett profylaktiskt och terapeutiskt alternativ vid olika gastrointestinala och systemiska situationer, t.ex. laktosintolerans, diarrésjukdomar, matallergier och immunmodulering (tabell 4).
De positiva effekter som probiotika kan ha på kroppen diskuteras nedan.
Laktossmältbarhet
Yoghurt och probiotikafermenterad mjölk tolereras i allmänhet bättre än mjölk av laktosintoleranta personer. En stor del av den vuxna befolkningen är laktosintolerant, vilket beror på minskad aktivitet av enzymet laktas i tarmslemhinnan. Osmält laktos ger en osmotisk effekt i tarmlumen och när den når tjocktarmen fermenteras den av inhemska biota, vilket resulterar i syntesen av kortkedjiga fettsyror (acetat, laktat, butyrat) och gas (CO2, metan och väte). Denna sekvens resulterar i symptomen på intolerans: flatulens, buksmärtor och diarré.
De flesta probiotika syntetiserar betagalaktosidas, som också kan hydrolysera laktos, och kan därför bidra till att lindra dessa symptom.
Störningar i tarmtransiteringen
Vissa fermenterade mjölksorter med bifidobakterier kan minska tarmtransiteringstiden med 10-22 %, beroende på dosen, vilket är fördelaktigt för personer med tendens till förstoppning. Å andra sidan kan de också modulera transiteringen för personer som är benägna att drabbas av diarré. Många studier har visat att det finns en lägre förekomst och kortare tid av episoder hos personer som tar probiotika, oavsett om det rör sig om diarré hos spädbarn, resenärsdiarré, diarré i samband med antibiotikaanvändning eller diarré som orsakas av laktosförtäring. En nyligen genomförd metaanalys av nio studier har visat att risken för antibiotikaassocierad diarré minskar med 61-65 procent.
Förbättrat immunförsvar
Det har visats på djur att tarmassocierad lymfoid vävnad ökar sin förmåga att reagera på patogener när tarmen får probiotika under en längre tid. Probiotika, förutom att bromsa utvecklingen av patogener, förstärker tarmens funktion som barriär och förhindrar på så sätt skadliga mikroorganismer från att passera in i blodomloppet. De ökar också aktiviteten hos lymfocyter och makrofager och stimulerar det humorala immunsvaret genom att öka produktionen av *-interferon (med antivirala, profylaktiska och NK-cellsaktiverande effekter), vilket förbättrar tarmpermeabiliteten vid inflammation.
Cancer
Renoverade epidemiologiska studier har funnit ett omvänt förhållande mellan risken för att drabbas av olika typer av cancer och konsumtion av kost som innehåller probiotiska livsmedel. Probiotika kan minska enzymer som omvandlar prokarcinogener till cancerframkallande ämnen och hämma utvecklingen av maligna tumörer.
Fermenterade mejeriprodukter, t.ex. yoghurt, kefir och probiotiska preparat, livsmedel eller kosttillskott, innehåller Lactobacillus, bifidobakterier och andra nyttiga bakterieformer
Kolesterolkoncentration i blodet
Mekanismen kan bero på att kortkedjiga fettsyror kan förändra kolesterolsyntesen. Dessutom kan bakterier konjugera gallfettsyror och underlätta deras eliminering genom avföringen. Den enterohepatiska utarmningen av gallsyror gör det nödvändigt för levern att ta bort kolesterol från cirkulationen för att kunna syntetisera mer gallsalter.
De studier som har påvisat dessa kolesterolsänkande effekter har dock använt sig av ”orealistiska” doser av yoghurt (> 2 liter per dag).
Atopisk sjukdom
Prospektiva studier visar att det är möjligt att använda probiotika tidigt i livet för att förbättra symtomen på atopisk sjukdom hos spädbarn som riskerar att utveckla allergier. Å andra sidan verkar det som om probiotika kan modulera det inflammatoriska tarmsvaret och visa en möjlig klinisk effekt vid vissa sjukdomar som ulcerös kolit och regional enterit.
Det finns studier som inte finner några gynnsamma effekter av probiotika och andra som finner dem med en probiotika och inte med en annan, så det behövs mer forskning på detta område. Problemet är att det bakom alla dessa undersökningar alltid finns ekonomiska intressen som kan vilseleda konsumenten. Detta är förklaringen till det senaste yoghurtkriget. Enligt den spanska lagstiftningen är yoghurt mjölk som fermenteras med två typer av bakterier: Streptococcus thermophilus och Lactobacillus bulgaricus. Om produkten sedan pastöriseras elimineras dessa mikroorganismer och man får pastöriserad yoghurt efter jäsningen, som kan förvaras utanför kylskåpet och har en längre hållbarhet. I Spanien har pastöriserad yoghurt sedan juni förra året erkänts som en typ av yoghurt, även om den inte innehåller dess utmärkande egenskap: levande mikroorganismer. I andra länder är det annorlunda: i USA, Kanada, Australien, Tyskland och Storbritannien accepteras begreppet ”pastöriserad yoghurt”, men i Frankrike, Schweiz och Italien är detta inte fallet.
Det råder för närvarande ingen enighet om i vilken utsträckning mikroorganismerna i yoghurt och annan fermenterad mjölk kan stå emot de ogynnsamma förhållandena i mag-tarmkanalen, nå grovtarmen på ett livskraftigt sätt och där vara tillräckligt konkurrenskraftiga för att kolonisera den, förbli aktiva och utöva de positiva effekter som tillskrivs dem. Vissa experter hävdar att en konsumtion av åtta yoghurtar i veckan redan kan ge oss vissa hälsofördelar. I vilket fall som helst tycks det råda total enighet om att det krävs regelbunden och långvarig konsumtion för att dessa positiva effekter ska kunna visa sig. Eftersom det inte finns några kända negativa effekter av intag av dessa produkter kommer konsumenten åtminstone att få andra näringsvärden som tydligt har påvisats. Trots detta letar branschen fortfarande efter andra stammar som är resistenta mot mag-tarmkanalen och som kan visa att de har en probiotisk effekt. Det finns till exempel ett brett utbud av sådana kosttillskott i USA, för närvarande bland annat sådana som innehåller Lactobacillus GG, som har visat sig ha positiva effekter i doser på 1010 kolonibildande enheter (CFU), och Lactobacillus reuteri, som också saluförs i doser på 1010 CFU.
Sammanfattningsvis är området för prebiotika och probiotika mycket lovande, och deras olika tillämpningar pekar på förebyggande av tillstånd som är mycket vanliga i utvecklade samhällen, t.ex. allergier och cancer. Hittills finns det ett stort antal vetenskapliga studier som visar på positiva effekter av regelbunden konsumtion av dessa produkter, och intresset för ytterligare forskning på detta område ökar. Att dessa livsmedel ingår i kosten utesluter dock inte att kosten är adekvat. Under alla omständigheter bör intag av prebiotiska eller probiotiska livsmedel vara en del av en varierad och balanserad kost. Det är bara på detta sätt som dessa produkter kan bidra till en god kosthållning och bättre livskvalitet för den enskilde.
Allmän litteratur
Hertzler S. Probiotics and prebiotics and human health. I: Wardlaw GM, Hampl JS, DiSilvestro RA (red.). Perspektiv på näringslära. New York: McGraw-Hill; s. 98-100.
Kimberly M. Nutrition in adulthood. I: Mahan LK, Escott-Stump S (red.). Krause’s Nutrition and Diet Therapy. Madrid: McGraw-Hill Interamericana, 2001; s. 302-5.
Mateos JA. Bakterier och hälsa. Konferens om funktionella livsmedel (23-24 maj 2002). Centre Innovació. Stiftelsen Bosch i Gimpera. University of Barcelona.
Mateos JA.