Probiotiká, prebiotiká, synbiotiká a ich vplyv na zdravie

Probiotiká, prebiotiká, synbiotiká a ich vplyv na zdravie

Mikroflóru tráviaceho traktu tvorí komplex mikroorganizmov, ktoré predstavujú neoddeliteľnú súčasť celého organizmu. Tento zložitý a jedinečný ekosystém sa priamo podieľa na zdraví svojho hostiteľa. Mikroflóra tráviaceho traktu je veľmi rozmanitá. Celkový počet baktérií osídľujúcich ľudské črevo sa odhaduje na 1014, tento počet prevyšuje množstvo všetkých vlastných buniek človeka, biomasa črevnej mikroflóry môže dosiahnuť až 1,5 kg.

Normálna bakteriálna flóra čreva plní nielen ochrannú funkciu spočívajúcu v potláčaní rastu patogénnych mikroorganizmov, ale má aj dôležitú biochemickú funkciu – zaisťuje tvorbu niektorých mikronutrientov, napr. vitamínov a tvorbu mastných kyselín s krátkym reťazcom. V anaeróbnom prostredí hrubého čreva umožňuje rozklad nestrávených a niekedy pre človeka nestráviteľných zložiek potravy. Má výrazný vplyv na metabolizmus žlčových kyselín a zásadne ovplyvňuje aj imunitný systém čreva.

Probiotiká (pro bios = pre život) sú definované Svetovou zdravotníckou organizáciou ako živé mikroorganizmy, ktoré ak sa podávajú v adekvátnom množstve, majú priaznivý vplyv na zdravie hostiteľa. Prvý, kto potvrdil, že baktérie prijaté potravou v jogurtoch alebo iných fermentovaných potravinách môžu mať prospešný účinok na črevnú flóru, bol v roku 1907 nositeľ Nobelovej ceny ruský fyziológ I. I. Mečnikov, ktorý položil základ preventívneho i liečebného využitia probiotických baktérií. Ich priaznivý účinok demonštroval aj na obyvateľoch Kaukazu, ktorí sú pri dennej konzumácii kysnutých mliečnych výrobkov známi svojou dlhovekosťou.

Baktérie mliečneho kvasenia sú bežnou súčasťou fermentovaných mliečnych výrobkov a po stáročia sa využívali pri ich príprave. Tento spôsob uchovávania potravín je známy už z obdobia 6000 rokov pred n. l., keď sa v Indii využívalo mlieko rôznych živočíchov a spracovávalo sa na rôzne druhy ušľachtilých potravín vrátane jogurtov či syrov. Kefír pochádzajúci z Kaukazu sa pripravuje spracovaním mlieka kôz, oviec a kráv. Jeho názov sa dá preložiť v zmysle pochúťka alebo dobrý pocit. Podľa povestí je kefír darom bohov.

Funkčné potraviny

Probiotické kmene sa teda prirodzene vyskytujú v mlieku, v niektorých syroch, v jogurtoch a jogurtových nápojoch, zakysanke, acidofilnom mlieku, kefíre, bifidovom mlieku, nepasterizovanej bryndzi, v žinčici a iných kvasených produktoch. Fermentované mliečne produkty so živými probiotickými kultúrami, často s prídavkom probiotických baktérií, sa preto zaraďujú medzi tzv. funkčné potraviny, ktoré okrem základnej funkcie nasýtenia a výživy organizmu majú aj ďalšie vlastnosti pozitívne ovplyvňujúce zdravie a vitalitu človeka, priaznivo ovplyvňujú zdravotný stav konzumenta a znižujú riziko chorôb. Popredné miesto medzi funkčnými potravinami zaujíma nepasterizovaná bryndza, ktorá je výdatným zdrojom kvalitných bielkovín, minerálnych látok a vitamínov B-komplexu (B2, B3, B6, B12) a bohatého spektra užitočných mikroorganizmov. V súčasnosti výrobcovia ponúkajú aj iné netradičné funkčné potraviny obsahujúce probiotiká, ako sú cereálne či čokoládové tyčinky s probiotickou kultúrou.

Účinky probiotík

Aby sa mikroorganizmus mohol považovať za probiotikum, musí spĺňať niektoré kritériá, napr. musí byť pre ľudí bezpečný, odolný proti kyselinám tráviaceho traktu a pôsobeniu žlče a musí byť schopný usadiť sa v čreve a rozmnožiť sa tam.

Pozitívnych účinkov probiotík na ľudský organizmus je celý rad:

  • pomáhajú upraviť porušenú črevnú mikroflóru napr. po liečbe antibiotikami, po ožarovaní,
  • uľahčujú rekonvalescenciu po hnačkách a potláčajú rast choroboplodných mikroorganizmov v čreve,
  • pôsobia v prevencii infekcií tráviaceho traktu,
  • posilňujú obranyschopnosť a odolnosť organizmu,
  • znižujú výskyt prejavov alergie,
  • zlepšujú stráviteľnosť potravy, vstrebávanie živín v čreve, 
  • zlepšujú trávenie laktózy,
  • regulujú pohyblivosť čreva, napr. pri zápche alebo naopak, pri syndróme dráždivého čreva,
  • urýchľujú rekonvalescenciu a regeneráciu.

Prebiotiká sú také nestráviteľné zložky potravín (rastlinné sacharidy), ktoré podporujú rast a aktivitu prospešných probiotických baktérií v čreve, potláčajú množenie patogénnych baktérií a majú tak priaznivý vplyv na zdravie hostiteľa. Sú odolné proti tráviacim enzýmom v hornej časti tráviaceho traktu, prechádzajú do hrubého čreva v nezmenenom stave, kde ich fermentujú črevné baktérie na mastné kyseliny s krátkym reťazcom a kyselinu mliečnu. Priaznivo ovplyvňujú mikroflóru hostiteľského organizmu tak, že podporujú rast zdraviu prospešných mikroorganizmov v hrubom čreve (predovšetkým bifidobaktérií a laktobacilov) a súčasne potláčajú rast patogénnych baktérií v čreve. Okrem toho znižujú aj množstvo toxických a karcinogénnych látok v hrubom čreve.

Prebiotiká sa prirodzene vyskytujú v prírode, ale môžu sa pridať do potravinových doplnkov, nápojov či detskej výživy. Najčastejšie používanými prebiotikami sú rôzne formy vlákniny (celulóza, pektíny), fruktooligosacharidy, galaktooligosacharidy, inulín patriaci do skupiny rezistentných škrobov (tzv. fruktózový škrob) a ďalšie. Sú relatívne bezpečné, finančne nenáročné, nevyžadujú podávanie veľkých množstiev a sú ľahko dostupné, čo umožňuje ich efektívne využívanie. Rastlinnými zdrojmi prebiotík sú pšenica, banány, cibuľa, pór, artičoky, čakanka, špargľa, cesnak a iné.

Synbiotiká predstavujú prípravky s kombináciou probiotík a prebiotík, ktoré v čreve pôsobia synergicky.

Baktérie v čreve a čo ich ovplyvňuje

Zloženie črevnej mikroflóry sa výrazne mení počas života. Už počas pôrodu dochádza k prvému osídleniu tráviaceho traktu novorodenca baktériami od matky a z vonkajšieho prostredia. Zloženie črevnej mikroflóry dieťaťa sa ustáli približne v priebehu dvoch rokov. Avšak nie všetky mikroorganizmy, ktoré prejdú tráviacim traktom v ranom štádiu života, sa usídlia v črevách. Ľudský organizmus si „vyberá“ baktérie, ktoré v jeho tráviacom trakte zostanú po celý život, pričom každý jedinec má svoju vlastnú škálu črevných baktérií. V ďalšom živote zloženie črevnej mikroflóry významne závisí od stravovacích návykov, a to najmä od zloženia stravy, prítomnosti prebiotík a probiotík a celkového spôsobu života. Negatívne na ňu pôsobia napríklad prekonané choroby, užívanie niektorých liekov, ale aj stresové faktory. Zloženie mikroflóry sa mení aj s vekom, čo súvisí okrem stravovacích návykov aj so zmenami metabolizmu, ktoré majú vzťah k starnutiu.

Niektoré baktérie sú v čreve prítomné trvalo, viaceré sa však vyskytujú iba dočasne ako dôsledok prijatej potravy, osídlenia z vonkajšieho prostredia, prípadne akútnej infekcie. Zatiaľ preto nie je známe, či existuje ideálny črevný mikrobióm, ktorý by bolo možné považovať za „zdravý“, nepoznáme ani ideálnu diétu, ktorá by mohla priaznivo ovplyvniť mikrobióm ľudí rôzneho veku. Vieme však, že tzv. západný typ stravy s vysokým obsahom tukov a jednoduchých cukrov môže ovplyvniť črevnú mikrobiálnu ekológiu a predstavovať rizikový faktor pre rozvoj viacerých metabolických ochorení. To znamená, že črevná mikroflóra je dôležitá pre spracovanie potravy, ale rovnako aj opačne – strava môže meniť črevné mikrobiálne spoločenstvo.

Stav ekologickej nerovnováhy v zložení črevnej mikroflóry, tzv. dysbióza, vzniká následkom nevhodného životného štýlu a stravovacích návykov, užívaním antibiotík a chemoterapeutík, dlhodobým stresom a ďalšími negatívnymi faktormi prostredia, v ktorom človek žije. Dysbióza je charakteristická vyhubením prospešných zložiek mikroflóry a naopak, premnožením patogénnych baktérií (napr. patogénnych kmeňov E. coli), húb (Candida albicans) a vírusov, ktoré sa inak v čreve nachádzajú len v malom množstve. Tieto patogénne mikroorganizmy spôsobujú v črevách hnitie, narušujú vstrebávanie živín a syntézu dôležitých vitamínov (vitamínu B6, biotínu, vitamínu B12, vitamínu K). Hnilobné procesy sú výsledkom stravy bohatej na tuky a červené mäso a nedostatočného prísunu nerozpustnej vlákniny v potrave. Aj konzumácia nadbytku rafinovaných cukrov spôsobuje premnoženie patogénnych baktérií.

Úloha probiotík pri hnačkách

Vírusové alebo bakteriálne infekcie, užívanie väčšiny antibiotík a chemoterapeutík môžu zmeniť črevnú mikroflóru, čo sa prejaví hnačkami. Nezastupiteľné miesto probiotík je pri prevencii a potláčaní nežiaducich účinkov antibiotík, ktoré pôsobia  na všetky citlivé mikroorganizmy. Dochádza k likvidácii normálnej mikroflóry a po ich užívaní sa črevo osídli patogénnymi mikroorganizmami, často rezistentnými. Preto je výhodné podávať počas antibiotickej liečby probiotické kultúry, ktoré sa po užití rozmnožia v tráviacom trakte, kde dočasne kolonizujú najmä hrubé črevo. Svojou aktivitou sa podieľajú na eliminácii patogénov, čím môžu napomáhať pri stabilizácii črevnej mikroflóry. Výsledkom je potlačenie zápalového procesu v čreve. Veľmi účinné sú probiotiká pri akútnych detských hnačkách, pri hnačkách cestovateľov, ako aj pri hnačkách po ožiarení.

Vzťah probiotík a obezity

Črevnú mikroflóru dospelého jedinca tvorí viac ako 1 000 bakteriálnych druhov. Hoci viaceré druhy sa vyskytujú u väčšiny ľudí, ich relatívny výskyt sa môže líšiť. Prevládajú predovšetkým baktérie mliečneho kvasenia – laktobacily a bifidobaktérie. Najnovšie výskumy potvrdili významný vplyv črevnej mikroflóry na metabolizmus ľudského organizmu v súvislosti s obezitou. Zistilo sa, že črevné mikróby môžu ovplyvňovať zápalové procesy, inzulínovú rezistenciu, ukladanie energie v tukových zásobách a reguláciu telesnej hmotnosti. Existuje aj predpoklad, že obézni a chudí jedinci majú rozdielne zloženie črevných baktérií. Ukázalo sa, že podávanie fermentovaného mlieka s obsahom probiotických baktérií kmeňa laktobacilov obéznym pacientom viedlo k redukcii brušného tuku, zníženiu telesnej hmotnosti a k zmenšeniu obvodu pása. Predpokladá sa preto, že využitím probiotík a prebiotík v liečbe obezity možno ovplyvnením črevnej mikroflóry napomôcť k zvráteniu metabolických zmien u hostiteľa.

Probiotiká a nádorové a zápalové choroby čreva

Zistilo sa, že niektoré produkty látkovej premeny črevných baktérií, najmä mastné kyseliny s krátkym reťazcom (kyselina octová, maslová, propionová) by mohli mať význam aj v prevencii kolorektálneho karcinómu, ktorého výskyt v poslednom období zaznamenáva dramatický nárast. Podporujú programovanú bunkovú smrť (apoptózu) a chránia črevnú stenu pred pôsobením karcinogénnych látok. Produkciou kyseliny mliečnej a octovej znižujú pH čreva a potláčajú hnilobnú a patogénnu mikroflóru. Potlačením rastu hnilobných baktérií znižujú tvorbu viacerých potenciálnych karcinogénov (nitrozamínov, fenolových zlúčenín, sekundárnych žlčových kyselín a ďalších).

Do popredia záujmu sa dostáva aj liečba zápalových črevných ochorení (ulcerózna kolitída, Crohnova choroba) probiotikami a prebiotikami, i keď mechanizmus ich pôsobenia je stále predmetom skúmania. Predpokladá sa, že probiotiká znižujú množstvo prozápalových látok v čreve, stabilizujú funkciu črevnej bariéry a podporujú tvorbu hlienu, ktorý bráni prichyteniu patogénnych mikroorganizmov na črevnú stenu. Postupne sa zisťujú aj ich ďalšie zdraviu prospešné účinky, napríklad na zápalové ochorenia lokalizované mimo črevného traktu. Prebiotiká zmierňujú zápal a poškodenie črevnej steny a podporujú rast prospešných mikroorganizmov. Zaznamenalo sa aj významné zlepšenie liečby žalúdočných a dvanástnikových vredov (najmä pokiaľ majú bakteriálny pôvod – Helicobacter pylori).

Dlhodobé zmeny črevnej mikroflóry sa zaznamenali aj u pacientov s reumatickou artritídou a potravinovou alergiou.

Úloha probiotík v prevencii srdcových chorôb

V súčasnosti sa venuje veľká pozornosť aj prevencii aterosklerózy a srdcovo-cievnych chorôb hľadaním nových alternatívnych liečebných a preventívnych prístupov. Jednou z možností, ako priaznivo ovplyvniť metabolizmus tukov, je užívanie probiotických mikroorganizmov. Schopnosti probiotických mikroorganizmov sa využívajú aj v prevencii a zlepšení zdravotného stavu pri hypertenzii, zvýšených hladinách krvných lipidov či cukrovke. Viaceré štúdie potvrdili schopnosť probiotík znižovať hladinu celkového cholesterolu, („zlého“) LDL cholesterolu, triacylglycerolov a zvyšovať hladinu („dobrého“) HDL cholesterolu, hoci presný mechanizmus ich účinku ešte nie je celkom objasnený. Samotné pridanie probiotík bez úpravy životného štýlu a stravovania však na normalizáciu lipidového profilu nepostačuje.

Probiotiká sa vyznačujú aj pôsobením proti oxidačnému stresu, ktorý vzniká pri narušení rovnováhy medzi pôsobením voľných radikálov a antioxidačnými mechanizmami. Ide o rizikový faktor rozvoja aterosklerózy a tým aj kardiovaskulárnych ochorení. Užívanie probiotík sa prejaví potlačením peroxidácie tukov, vychytávaním voľných radikálov a nárastom aktivity enzýmov, ktoré inaktivujú alebo obmedzujú pôsobenie oxidantov.

Kritériá pre produkty s probiotickými kultúrami

Probiotické mikroorganizmy sa môžu aplikovať do potravín, krmív, liekov, zdravotníckych pomôcok. V potravinách sa používajú ako súčasť špecifických mliečnych výrobkov, výživových doplnkov, ale i ako súčasť dojčenskej a detskej výživy. V prípade výživových doplnkov ide o prevažne lyofilizované kultúry, ktoré sa vyrábajú ako jednozložkové, alebo sú zložené z viacerých druhov probiotických baktérií, a to vo forme kapsúl, toboliek, tabliet, práškov alebo v tekutej podobe.

Probiotické výrobky musia spĺňať niektoré minimálne kritériá: musia obsahovať špecifický bakteriálny kmeň/kmene, baktérie musia byť životaschopné, musia byť v dostatočnom množstve a výrobok musí preukázať účinnosť pre ľudský organizmus v kontrolovaných štúdiách.

Cieľom podávania probiotických kultúr nie je nahradiť prirodzenú mikroflóru hostiteľa inými baktériami, ale dosiahnuť zlepšenie jeho zdravotného stavu ovplyvnením prítomnej mikroflóry a pôsobením na lokálny imunitný systém čreva. Výhodou probiotík vo forme farmaceuticky spracovaných výživových doplnkov by mala byť prítomnosť garantovaného množstva bezpečných a účinných probiotických kmeňov, ktoré je možné užívať aj v prípade neznášanlivosti mliečnych produktov. Najčastejšie sa na probiotické účely používajú laktobacily a bifidobaktérie, ktoré sú u väčšiny zdravých ľudí najpočetnejšími bakteriálnymi kmeňmi črevnej mikroflóry.

Na slovenskom trhu neustále pribúda množstvo voľnopredajných probiotických prípravkov. Všeobecne sa odporúča, aby probiotický prípravok alebo funkčná potravina obsahovali 108 – 1010 (minimálne 107) kolónie tvoriacich jednotiek (KTJ) na 1g, 1 ml či 1 dávku. Treba však upozorniť aj na občasné odchýlky a nedodržanie deklarovaného obsahu živých baktérií v probiotickom výrobku a na skutočnosť, že počet živých mikroorganizmov na konci minimálnej trvanlivosti je nižší ako deklarovaný počet. A hoci sa probiotiká považujú všeobecne za bezpečné, treba poznať aj riziko užívania rôznych komerčných, neodskúšaných výživových doplnkov, ktoré nie vždy spĺňajú požiadavky probiotickej liečby. Mimoriadna opatrnosť sa odporúča u osôb s narušeným imunitným systémom.

Sľubná budúcnosť probiotík

Probiotiká sa javia ako veľmi perspektívny preventívny a aj podporný liečebný „nástroj“ do budúcnosti, aj napriek tomu, že nie všetky mechanizmy ich účinku a konkrétne definované efekty sú dnes známe. Takmer každým dňom pribúdajú nové poznatky o ich pozitívnych účinkoch na ľudský organizmus. Probiotiká sa v súčasnosti stali výživovými doplnkami v prevencii a liečbe viacerých ochorení. Majú v porovnaní so syntetickými liekmi tú výhodu, že pri ich užívaní prakticky neexistujú vedľajšie účinky a ich užívanie sa považuje za bezpečné. Sú preto dostupné bez lekárskeho predpisu a vo forme funkčných potravín v obchodoch s potravinami.

Probiotické preparáty sú účinné pri hnačke, nadúvaní, zápche, pri alergiách, zápalových ochoreniach čreva, častých infekciách, strese, pri užívaní antibiotík. Uplatnenie nachádzajú aj v gynekológii, imunológii, hepatológii. Veľkou výhodou probiotík je, že ich možno podávať v každom veku života – v súčasnosti nachádzajú uplatnenie aj v pediatrii či geriatrii.

Neexistuje jednoznačná odpoveď na otázku, ktoré probiotikum je najvhodnejšie, pretože efekt probiotík je kmeňovo špecifický. Trend však smeruje k zvýšeniu účinnosti probiotík, ako aj k vzájomnej aplikácii probiotík so substrátmi potrebnými na ich rast – prebiotikami, prípadne inými látkami naturálneho pôvodu. Nedoriešenou otázkou do budúcnosti zostáva výber probiotického kmeňa, resp. kombinácie kmeňov, kombinácie probiotík a prebiotík, optimálna dávka a dĺžka podávania. Zloženie črevnej mikroflóry si však môže ovplyvniť aj každý sám a vedome konzumáciou stravy bohatej na ovocie, zeleninu a prospešné baktérie a celkovým zdravým životným štýlom.