LA-5 a BB-12 (Probio-fix)

Lactobacillus acidophilus LA-5® a B. animalis ssp. lactis BB-12® sú humánne izoláty vyselektované dánskou firmou Chr. Hansen. LA-5® and BB-12® sa bezpečne používajú už viac ako 15 rokov v mnohých krajinách   sveta,  vrátane Slovenska  alebo Čiech (Saavedra, Abi-Hanna et al. 1998; Salminen, von Wright et al. 1998). Spoločne  vykazujú  tieto kmene  rýchlejší  rast a acidifikáciu prostredia, čo poukazuje na ich synergistické fermentačné vlastnosti (Ostlie, Helland et al. 2003), pritom sa navzájom dobre tolerujú (Vinderola, Mocchiutti et al. 2002). Oba kmene sa po užívajú i samostatne a vykazujú  vlastnosti typické pre probiotické  organizmy.  LA-5® a BB-12® sú úplne geneticky charakterizované  (Yeung, Sanders et al. 2002), a známe  sú ich genotypové a fenotypové znaky  (Jacobsen, Rosenfeldt  Nielsen  et al. 1999; Yeung, Kitts et al. 2004).

B. animalis, spp. lactis BB-12® © Copyright Chr. Hansen A/S, Dánsko.

Bezpečnosť

LA-5® a BB-12® sa klasifikujú ako bezpečné, pričom spadajú do kategórie „GRAS“ (Generally Recognized As Safe  Všeobecne Uznané Ako Bezpečné), vďaka dlhej histórii ich bezpečného používania v ľudskej výžive, ako aj na základe výsledkov početných klinických sledovaní. Ich bezpečnosť sa dokázala  aj štúdiom kolonizácie imunodeficientných gnotobiotických (vnútorne sterilných) myší a ich potomkov počas dlhodobej 12 týždňovej štúdie (Wagner,  Warner  et al. 1997). Bezpečnosť BB-12® sa sledovala  taktiež v dvojito zaslepenej placebom kontrolovanej štúdii so zdravými dojčatami vo veku 3-24 mesiacov. 118 de tí, ktoré dostávali v priemere 7 mesiacov  výživu  s obsahom BB-12® ju znášalo veľmi dobre bez rozdielov v raste, v počte návštev u lekára, či absencií v jasliach (Saavedra, Abi-Hanna et al. 2004). Z hľadiska bezpečnosti je dôležité, že oba kmene sú dokonale preskúmané taktiež po stránke ich citlivosti k antibiotikám (Lim, Huh et al. 1993).

Stabilita a životaschopnosť

Oba kmene sa vyrábajú  najmodernejšími kultivačnými biotechnologickými  postupmi. Dôležitou vlastnosťou je ich technologická použiteľnosť. Je možné ich spracovať tak, aby sa dosiahla dostatočná stabilita a životaschopnosť (viabilita) počas celej doby použiteľnosti  produktu.  V mliečnych výrobkoch neovplyvňujú negatívne chuť a ich bežná koncentrácia je 106  živých  baktérií  na gram produktu,  čo predstavuje  minimálny denný  príjem 108  baktérií. V prípade spracovania do kapsúl je potrebná lyofilizácia baktérií (odstránenie vody v zmrazenom  sta ve).

Lyofilizácia zmrazených baktérií. © Copyright Chr. Hansen A/S, Dánsko.

Samotná lyofilizácia  ešte nezaručuje stabilitu po užitých  kmeňov. Je nutné dosiahnuť  ich maximálnu životaschopnosť aj počas skladovania. V jedinečnej kapsuli ProbioTec®  sú oba kmene chránené pomo cou polysacharidovej matrice a vďaka tejto forme sa dostávajú  do čreva neporušené  a hlavne  životaschopné (Obr. 6.4.). Oba kmene sú odolné voči trá viacim enzýmom a vyznačujú  sa zvýšenou toleranciou voči žalúdočným a žlčovým kyselinám, čo je obzvlášť dôležité u všeobecne citlivejších bifidobak térií. Tieto ich vlastnosti prispievajú k tomu, že dostatočné množstvo baktérií prežije v neporušenom  stave prechod žalúdkom a hornou časťou tenkého čre va, aj keď sa podávajú vo forme mliečneho produk tu (Satokari, Vaughan et al. 2001; Malinen, Matto et al. 2002).

Účinnosť probiotík je určovaná nielen množstvom použitých baktérií v jednej dávke, ale taktiež kvali tatívnymi vlastnosťami použitých  kmeňov. Vhodným selekčným kritériom je prežívanie probiotických baktérií počas ich prechodu tráviacim traktom (nízke pH v žalúdku, žlčové kyseliny), kolonizácia  tráviaceho traktu, kompetitívne vytesňovanie patogénovväzba na črevnú mukózu, či indukcia lokálnej a systémovej imunitnej odpovede.

Uvoľňovanie baktérií z polysacharidovej matrice kapsu ly ProbioTec®. Kontakt so žalúdočnou  kyselinou spôsobuje rozpustenie želatínovej kapsuly v priebehu 5-15 minút. Pri následnej  re hydratácii polysacharidovej  matrice dochádza  k zmene povrchu matrice do formy gélu, ktorý je odolný voči kyslému prostrediu žalúdka, a tým chráni v ňom uložené probiotické  baktérie. V prostre dí dvanástnika (pH 6,5) dochádza k rozpusteniu gélu, rehydratácii lyofilizovaných baktérií a následnému postupnému uvoľneniu plne životaschopných probiotických baktérií do čreva.

Uvedené vlastnosti probiotických  kmeňov BB-12® a LA-5® vytvárajú predpoklady pre priaznivé účinky na ľudské zdravie, ktoré sa opísali v mnohých klinických štúdiách.

Mechanizmus pôsobenia probiotických kmeňov LA-5® a BB-12®

Prežívanie počas prechodu tráviacim traktom

Kriticpre účinnosť,  a  preto mimoriadne dôležitým kritériom, je prežívanie počas prechodu tráviacim traktom. Bifidobaktérie, na rozdiel od lak tobacilov, tolerujú kyslé prostredie žalúdka vo všeobecnosti zle. Výnimkou  sú druhy  B. lactis a B. ani malis. Odolnosť  LA-5® a BB-12® voči kyslému prostrediu žalúdka je výsledkom aktivity enzýmu H+-ATPázy, ktorého aktivita sa zvyšovala  s klesajúcim pH prostredia. BB-12® patril medzi kmene najlepšie prežívajúce 3 h pôsobenie pH 3-5 (Matsumoto, Ohishi et al. 2004). LA-5® toleroval pH 2 až po dobu 2 ho dín (Hoier and Hier 1992), avšak pri ďalšom zvyšovaní kyslosti prostredia došlo po jednohodinovej  in kubácii k úplnej eliminácii prítomných probiotických baktérií (Favaro-Trindade and Grosso 2002).

Ďalšou letálnou  prekážkou  na ceste  tráviacim traktom je expozícia  žlčovým kyselinám. Odolnosť LA-5® a BB-12® voči žlčovým kyselinám sa sledovala v niekoľkých štúdiách, pričom sa zistilo, že BB-12® vykazoval stredne silnú toleranciu (Vinderola and Re inheimer  2003).  LA-5®  je, podobne ako BB-12®, schopný  rásť až v 3% koncentrácii žlče (Sanders, Walker et al. 1996).

Kolonizácia probiotickými kmeňmi

Pôsobenie každého probiotického  produktu je výsledkom doby a priebehu kolonizácie konzumovaný mi probiotickými   kmeňmi. Preto sa musí určiť  kolonizácia počas konzumácie probiotika,  a jej pretrvávanie po ukončení podávania  probiotika.  Probiotické kmene kolonizujú hrubé črevo vo všeobecnosti len dočasne.

Zistilo sa, že po konzumácii  sa baktérie  oboch kmeňov nachádzali  živé v črevnom obsahu (Hove, Nordgaard-Andersen  et al. 1994). Uvedená skutoč nosť sa zistila pomocou genetických markerov týchto kmeňov (Malinen, Matto et al. 2002).

U novonarodených nekojených detí došlo po konzumácii detskej výživy s BB-12® počas prvých dvoch mesiacov života k prednostnej kolonizácii črevného traktu bifidobaktériami,  tak ako u kojených detí. Zároveň sa  zistila pomalšia  kolonizácia  baktériou Streptococcus faecalis v porovnaní  s dojčatami,  ktoré dostávali  klasickú  detskú výživu  bez probiotík (Langhendries, Detry et al. 1995).

U zdravých detí vo veku 15-31  mesiacov došlo po trojtýždňovej konzumácii detskej výživy obsahujúcej BB-12® ku kolonizácii  črevného traktu probiotickými baktériami BB-12® u 71% detí. Zároveň sa zistil preu kazný pokles kolonizácie klostrídiou, zaznamenala sa zmena metabolickej aktivity črevnej mikroflóry na základe  zvýšenej koncentrácie organických  kyselín s krátkym reťazcom, poklesu pH, zníženej koncentrácie amóniových aniónov, ako aj indolov a ďalších škodlivých zlúčenín (Fukushima, Li et al. 1997).

U zdravých dospelých jedincov sa po trojtýždňovej konzumácii BB-12® dokázal až desaťnásobný  nárast množstva fekálnych  bifidobaktérií  (Link-Amster, Rochat et al. 1994). Je mimoriadne dôležité, že týždeň po poslednej konzumácii bol BB-12® prítomný v stolici u 60% sledovaných jedincov (Ouwehand, Kurvinen et al. 2004). V prípade konzumácie jogurtu obsahujúceho  30×109  živých  buniek  BB-12®, sa po týždni bunky  BB-12® stále nachádzali   v stolici 40% jedincov a po 2 týždňoch boli ešte stále prítomné v stolici 20% konzumentov (Hove, Nordga ard-Andersen  et  al. 1994; Alander,  Mätto et  al. 2001; Satokari, Vaughan et al. 2001).

Adhézia probiotických kmeňov v tráviacom trakte

Adhézia  (prilipnutie)  k mukóze  je mimoriadne dôležitou vlastnosťou, ktorá je nutná pre dosiahnutie imunomodulačných zmien navodených prítomnosťou daného probiotika. Adhézia je nevyhnutná pre do časnú kolonizáciu  tráviaceho  traktu.  Líši sa aj medzi jednotlivými kmeňmi toho istého bakteriálneho druhu a preto ju treba zisťovať  pre každý kmeň  samo statne.

K priamej väzbe na epitelové tkanivo čreva do chádza v oveľa menšej miere ako k väzbe na mukózu (Ouwehand,  Salminen et al. 2002). Opakovane sa potvrdilo,  že oba kmene sa viažu na črevnú mu kózu in vitro ako aj in vivo (Salminen, Laine et al. 1996; Apostolou, Kirjavainen et al. 2001; Juntunen, Kirjavainen et al. 2001). Pri BB-12®  je väzba ešte silnejšia  po odstránení adherovaných baktérií z mukózy (Ouwehand,  Parhiala et al. 2004). Ako sa dá predpokladať,  adhé zia LA-5® a BB-12® je najlepšia pri plne životaschopných baktériách (Ouwehand,  Tolkko et al. 2000). Zistilo sa, že kombináciou probiotických  baktérií sa môže ich väzba zosiľňovať (Ouwehand,  Isolauri et al. 2000).

Pre  probiotický   účinok je v akútnom prípade dôležité, že väzba na mukózu ľudského čreva  je pri BB-12® silnejšia ako pri bežne  sa vyskytujúcich baktériách normálnej humánnej črevnej mikroflóry (Matsumoto, Tani et al. 2002). Väzbu BB-12® k mu kóze, na rozdiel od ostatných skúmaných komerčne dostupných probiotík, neovplyvnila ani inkubácia pri pH 1,5, ani vplyv amylázy alebo pepsínu  (Ouwehand, Tolkko et al. 2001). Pre všeobecné použitie  skúmaných kmeňov je výhodné, že adhézia  BB-12® na mukózu ľudského čreva bola podobná  u všetkých sledovaných vekových skupín, od dojčiat až po dospelých jedincov (Kirjavainen, Ouwehand  et al. 1998). Keďže adhézia BB-12® na mukózu človeka je podobná väzbe na mukózu  sledovaných  živočíšnych druhov  (He, Ouwehan et al. 2001; Rinkinen, Westermarck  et al. 2003), je možné použiť tieto živočíšne modely na sledovanie niektorých experimentálnych vlastností.

Väzba BB-12® na črevnú mukózu sa sledovala aj v prípade chorobných stavov. U detí nebola adhé zia ovplyvnená hnačkou spôsobenou rotavírusovou infekciou (Juntunen, Kirjavainen  et al. 2001), avšak väzbu BB-12® na črevnú mukózu ovplyvnili chronické zápalové procesy hrubého čreva. Našli sa rozdiely medzi  adhéziou  BB-12® na mukózu zdravých  ľudí a pacientov  trpiacich na IBD. Pri analýze  rôznych typov zápalového  ochorenia hrubého čreva sa však nezistili rozdiely v účinku BB-12® (Ouwehand,  Salmi nen et al. 2003).

Kompetitívne vytesňovanie baktérií a vírusov, tvorba antimikrobiálnych látok

Živé probiotické baktérie ovplyvňujú svojou prítomnosťou  baktérie  rezidentnej  črevnej  mikroflóry ako aj cudzie a patogénne baktérie. Kompetitívne vytesňovanie baktérií alebo vírusov predstavuje ďalší známy mechanizmus pôsobenia  probiotík.  Je dokázané, že len živé probiotické  bunky dokážu  znížiť adhéziu patogénov k povrchu čreva ovplyvnením rozpoznávacích  miest prítomných na povrchu epite lových buniek, pričom niektoré probiotiká  sú schopné zablokovať prechod patogénov cez mukózu.

Kompetitívne vytesňovanie baktérií a vírusov kmeňmi LA-5® a BB-12®

Po podávaní  BB-12® myšiam pred infikovaním Salmonella typhimurium sa po 4 týždňoch zistilo, že ob sah salmonel v črevách bol podobný ako v kontrole. Došlo však k zabráneniu translokácie salmonel z tráviaceho systému, čo sa prejavilo  menej rozsiahlymi léziami v črevách, na pečeni a slezine myší. 80% infikovaných  myší, ktorým  sa  podával kmeň  BB-12®, prežilo infikovanie salmonelou, na rozdiel od 20% prežívania  myší v kontrolnej skupine (Silva, Bambirra et al. 1999; Silva, Barbosa et al. 2002).

V prípade  kolonizácie  myší kvasinkou Candida albicans zmiernil LA-5® rozsah kolonizácie  tráviaceho traktu a znížil závažnosť kvasinkovej infekcie. BB-12® mal preukazne inhibičný účinok a zároveň zvýšil tvorbu protilátok proti C. albicans.  BB-12® bol účinnejší u myší s funkčným tymusom, BB-12® predĺžil prežívanie infikovaných  myší (Wagner,  Pierson et al. 1997; Ba lish and Wagner 1998;  Wagner, Warner et al. 1998; Wagner, Warner et al. 1998; Wagner, Dohnalek et al. 2000).  Zistilo sa taktiež, že BB-12® zabraňoval adhézii Clostridium  perfringens  (Matsumoto,  Tani et al. 2002). Ako sa uvádza  aj v iných kapitolách,  LA-5® ako aj BB-12® boli účinné v potláčaní  infekcie spôsobenej H. pylori (Wang,  Li et al. 2004).

Tvorba antibakteriálnych látok kmeňmi LA-5® a BB-12®

LA-5® produkuje  okrem kyseliny mliečnej a H202 (Plockova,  Chumchalova  et al. 1996) taktiež  antibakteriálnu látku bakteriocín acidocín CH5 (Chumchalova,  Stiles et al. 2004). Tento bakteriocín  je typický širokým  spektrom  antimikrobiálneho   účinku a in vitro inhibuje niektoré kvasinky rodov Candida a Kluyveromyces, plesne (Plockova, Tomanova et al. 1997), testované kmene Bacillus, MicrococcusCorynebacterium a Lactobacillus (Chumchalová,  Jytte et al. 1995). Antimikrobiálny  účinok LA-5® sa doká zal in vitro, pričom došlo k stredne silnej inhibícii rastu niektorých patogénov  (Listeria monocytogenes, Bacillus  cereus,  E. coli, Yersinia enterocolitica)   (Jacobsen, Rosenfeldt Nielsen  et al. 1999).

Imunomodulačné účinky kmeňov LA-5® a BB-12®

Imunomodulácia  predstavuje  ďalší  zo základných predpokladov  pôsobenia probiotika.  Zistilo sa, že BB-12® sa dostáva do priameho  kontaktu  s imunitným systémom, keďže dochádza k jeho translokácii z čreva do lymfatických  uzlín mezentéria myší (Silva, Barbosa et al. 2002). Imunomodulačné účinky LA-5® a BB-12® sa u človeka a sledovaných zvierat prejavi li stimuláciou nešpecifickej ako aj špecifickej  imunit nej odpovede  (Fukushima, Kawata  et al. 1999; Tejada-Simon,   Lee  et  al. 1999; Prioult,  Fliss et  al. 2003; Roller, Pietro Femia et al. 2004).

Po trojtýždňovom  podávaní  BB-12® sa zistilo preukazné zvýšenie  fagocytárnej   aktivity leukocytov, pričom došlo najmä k zmene aktivity granulocytov, v menšej miere monocytov. Zmena priamo  súvisela s kolonizáciou čreva kmeňom BB-12®. Za mimoriadne môžeme považovať  zistenie, že tento účinok pretr vával ešte 6 týždňov po skončení užívania  BB-12® (Schiffrin, Rochat et al. 1995; Schiffrin, Brassart et al. 1997). LA-5® a BB-12® indukovali  špecifickú protilátkami sprostredkovanú  imunitu (Link-Amster, Rochat et al. 1994; Fukushima, Kawata  et al. 1998; Tejada-Simon, Lee et al. 1999). Po podávaní BB-12® sterilným myšiam počas laktácie došlo k nárastu tvorby IgA v čreve ako aj v mlieku, čo predstavuje predpoklad zlepšenej imunitnej odpovede  (Fukushima, Kawata et al. 1999). Podanie toxínu cholery  myšiam indukovalo  vyššiu tvorbu celkových ako aj špecifických protilátok, ak podaniu toxínu predchádzala  konzu mácia  LA-5® alebo BB-12®  (Tejada-Simon,  Lee et al. 1999).

U detí vo veku 15-31  mesiacov sa po trojtýždňovom užívaní BB-12® zistil nárast celkového  obsahu IgA prítomného v stolici a taktiež nárast špecifického IgA proti použitej vakcíne proti obrne (Fukushima, Kawata et al. 1998). Dospelým zdravým jedincom sa počas trojtýždňového užívania BB-12® alebo placeba podal ate nuovaný kmeň Salmonella typhimurium. Zistil sa preukazne  vyšší nárast celkového  sérového IgA, pričom zvýšená hladina IgG pretrvávala dlhšie ako v kontrole. Zároveň sa našlo 4x vyššie množstvo špecifických sérových IgA protilátok voči salmonele po konzumácii  BB-12® v porovnaní   s jedincami   neužívajúcimi BB-12® (Link-Amster, Rochat et al. 1994).

LA-5® a BB-12® indukovali nešpecifickú nebunkovú imunitnú odpoveď  prostredníctvom stimulácie sekrécie špecifických cytokínov (He, Morita et al. 2002), ktorých dôležitá úloha pri interakcii medzi probiotickou baktériou a imunitným systémom sa opisuje  na iných miestach  knihy.  Zistilo  sa,  že živé baktérie oboch sledovaných  kmeňov indukovali  preukazne väčšie  uvoľňovanie   cytokínov  (TNF,  IL-6 a IL-10) z ľudských mononukleárnych leukocytov, ako gluta raldehydom  usmrtené baktérie.

Kombinácia týchto dvoch probiotických kmeňov sa nachádza v prípravku Probio-fix®.

Z miliónov baktérií žijúcich v ľudskom tele je väčšina škodlivá. Platí to najmä vtedy, ak si pomyslíme aj na tie, ktoré zneškodní imunitný systém. Našťastie existujú druhy, ktoré majú na človeka veľmi prospešný účinok. Nazývame ich probiotiká.

Bifidobakterium animalis je jedným z nich. Bifodobaktérie žijú v hrubom čreve väčšiny cicavcov, vrátane ľudí, a sú podstatné pre zdravé zažívanie. Pomáhajú udržiavať rovnováhu zažívacieho traktu niekoľkými spôsobmi. V hrubom čreve súťažia o potravu a životný priestor. Aby boli v boji úspešné, snažia sa priľnúť na črevnú stenu. Telo s prekvitajúcimi bifidobaktériami má málo priestoru a živín pre škodlivé baktérie, ktoré by sa mohli pokúsiť o vpád do organizmu. Je malá pravdepodobnosť, že uspejú a spôsobia ochorenie. Bifidobaktérie sú tiež vynikajúce v produkcii kyselín, ktoré znižujú pH. Takto pôsobia preventívne na ochorenia spôsobené baktériami, ktoré potrebujú zásadité prostredie.

Bifodobaktérie majú tiež dôležitú úlohu v prevencii rakoviny. Denno – denne sa do tela prostredníctvom potravy a vody dostávajú dusičnany. Niektoré typy škodlivých baktérií môžu zmeniť dusičnany na dusitany, látky, ktoré spôsobujú rakovinu. Bifidobaktérie znižujú počty týchto škodlivých baktérií a ich schopnosť kŕmiť sa. V prípade, že „zlé“ baktérie nemajú priestor na prichytenie a ani potravu, jednoducho pokračujú v ceste cez zažívací trakt a opustia telo.

Bifodobaktérie sú anaeróbne baktérie, čo znamená, že na prežitie nepotrebujú kyslík. Mnoho foriem škodlivých baktérií kyslík potrebuje. Pretože bifidobaktérie vytvárajú prostredie, ktoré je kyslé a má málo kyslíka, škodlivé baktérie nie sú schopné prežiť prechod týmto úsekom.

Okrem týchto mimoriadne dôležitých funkcií produkujú bifodobaktérie vitamíny skupiny B. S ich pomocou sa lepšie zvládajú aj choroby pečene, pretože pomáhajú pri správnej diéte.

Špecifický kmeň Bifidobacterium animalis je jedným z tridsiatich kmeňov bifidobaktérií. Je to jedna z najbežnejších skupín baktérií nachádzajúcich sa v ľudskom čreve a v črevách zvierat. Bifidobacteria animalis obsahuje dva typy, ktoré boli pôvodne úplne oddelené kmene. Bifidobacterium animalis a Bifidobacterium lactis sú si veľmi podobné. Vedci ich preto označujú ako Bifidobacterium animalis subsp. animalis a Bifidobacterium animalis subsp. lactis. Sú súčasťou bežne dostupného probiotického doplnku Probio-fix®.

V roku 2005, preukázala štúdia vedca Chr. Hansena pozitívne účinky používania probiotík, vrátane kmeňa Bifidobacterium animalis. Hansen sa zameral na zvládanie črevných zápalov a škodlivých baktérií. Vysoké percento tých, ktorí boli liečení probiotikom Bifidobacteria animalis preukázalo menej hnačkových stavov a vodnatej stolice. Redukcia týchto stavov pomohla pacientom bojujúcim s častými črevnými ochoreniami. Vedci sa zhodujú, že liečba probiotikami môže mať vplyv na priebeh chorôb. Hlavne pri ťažkostiach ako sú kolitídy, čiže zápalové stavy hrubého čreva, ktoré spôsobujú chronickú hnačku.

V inom type štúdie, talianski vedci skúmali účinky Bifidobacterium animalis u potkanov, ktorým vyvolali stav nedostatku zinku. Toto ochorenie spôsobuje opuchy, vredy, zápaly alebo rozšírenie ciev. Sliznica zvierat, ktoré dostávali Bifidobacterium animalis bola lepšie chránená. Navyše, väčšina symptómov sa počas liečby normalizovala. Vysoká koncentrácia Bifidobacterium animalis znamenala šancu na prežitie napriek nedostatku zinku. Toto naznačuje, že liečba probiotikom Bifodobacterium animalis môže pomôcť chrániť pri sprievodných javoch tohto ochorenia.

Ďalšia vzrušujúca štúdia prevedená v Japonsku v roku 2006 naznačuje, že ústna vakcinácia baktériou B. animalis môže byť použitá pri prevencii ochorení spôsobených rôznymi typmi salmonely.

Účinky Bifidobacterium animalis sa stále skúmajú. Je však zrejmé, že tieto baktérie majúniekoľkonásobné pozitívne účinky. Pomáhajú ľuďom a zvieratám udržiavať zdravý zažívací systém.