Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Probiotyki przyszłością przemysłu spożywczego
05.11.2007
Każdy słyszał o „zbawiennym” działaniu probiotyków. Większość wie w czym tkwi tajemnica ich działania.
Jakie jednak zastosowanie mogą mieć na dzień dzisiejszy, a jakie zadania szykujemy dla nich w przyszłości? Na jakie przeszkody w produkcji produktów probiotycznych może natknąć się producent?

Probiotyk według definicji zaproponowanej przez FAO (Food and Agricultural Organization of the United Nations) są to żywe mikroorganizmy, które mają zdolność przeżycia w układzie pokarmowym i wykazują pozytywny wpływ na zdrowie konsumenta. Nazwa pochodzi z języka greckiego ”pro bios”, co znaczy dla życia.

Preparaty probiotyczne zawierają jeden lub więcej probiotycznych szczepów. Mikroorganizmy w takich produktach są żywe lub w stanie anabiozy, czyli krańcowego obniżenia aktywności życiowej. W drugim przypadku szczep po dostaniu się do jelita zyskuje pożądaną aktywność. Najczęściej spotykane szczepy probiotyczne należą do rodzajów Bifidobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Propionibacterium i Enterococcus. Jednak nie tylko bakterie są do nich zaliczane. Spotykamy w tym gronie również grzyby należące do rodzaju Aspergillus, oraz drożdże, między innymi Saccharomyces i Candida. Większość szczepów probiotycznych nie zasiedla ludzkiego przewodu pokarmowego, ale nawet ich krótkotrwała obecność wywiera korzystny wpływ na organizm. Dlatego należy pamiętać, że te szczepy które nie zasiedlają w naturze naszego jelita, nie są w stanie się w nim zasiedlić i produkty, które je zawierają trzeba spożywać z odpowiednią częstotliwością.

Rodzaje Bifidobacterium i Lactobacillus są głównymi przedstawicielami zasiedlającymi naturalnie nasz przewód pokarmowy i powinny stanowić 30% wszystkich drobnoustrojów tam bytujących. Jednak tak jest tylko u zdrowych osobników. Stres, zła dieta, zanieczyszczenie środowiska, przebyte choroby mogą spowodować, że równowaga jest zachwiana, a organizm staje się w większym stopniu narażony na szereg zakażeń, wywołanych między innymi enterotoksycznymi bakteriami. Równowagę tą mogą nam pomóc przywróć właśnie probiotyki.

Wiele firm na świecie posiada specjalnie wyselekcjonowane szczepy takich mikroorganizmów. Często są one izolowane od zdrowych ludzi, których dieta jest pod ścisłą kontrolą lub od niemowląt. Zanim zostaną uznane za szczep probiotyczny muszą zostać dokładnie przebadane. Konieczne jest sprawdzenie jak zachowuje się dany szczep po dostaniu do organizmu człowieka. Najlepiej jest uzyskiwać szczep od gatunku w stosunku do którego będzie on później stosowany. Muszą one spełniać szereg kryteriów. Bezwzględnie powinny być bezpieczne dla człowieka. Nie mogą wytwarzać żadnych toksyn, nie mogą wywoływać reakcji alergicznych. Poza tym muszą działać antagonistycznie w stosunku do szczepów patogennych. Takie działanie zapewnia im wytwarzany przez nie kwas mlekowy, który obniża pH treści jelitowych. Wpływa to również na rozpuszczalność soli wapnia i magnezu. Mają one również zdolność do pobudzania układu immunologicznego jelita. Muszą charakteryzować się odpornością na niskie pH i żółć, aby mogły przeżyć podróż przez układ pokarmowy. Patrzy się również na szereg indywidualnych cech szczepu, korzystnie wpływających na nasze zdrowie.

Szczep Bifidobacterium bifidum wyizolowany z przewodu pokarmowego, oprócz szerokiego działania przeciw bakteriom patogennym, jak na przykład Salmonnele, Shidella, Campylobacter jejuni czy Helicobacter pylori, charakteryzuje się zdolnością obniżenia cholesterolu we krwi jak również przywracaniu równowagi mikrobiologicznej po kuracji antybiotykowej. Kolejnym przykładem L. acidophilus LA1 (będący własnością firmy Nestle) obniża kwasowość przewodu pokarmowego, stymuluje układ immunologiczny i oczywiście hamuje wzrost mikroflory chorobotwórczej. Kolejnym szczepem probiotycznym (należącym do japońskiej firmy Yakult) jest L. acidophilus L-1, który ma zdolność do obniżania cholesterolu we krwi. Na skalę przemysłową jest stosowany do produkcji jogurtu (L. casei Sirota). Szwedzka firma Bio-Gaja produkuje jogurt, który zawiera probiotyczny szczep L.reuteri, który oprócz kwasu mlekowego wytwarza również kwas octowy, co zwiększa jego działanie jako szczepu antagonistyczne w stosunku do niepożądanych bakterii i pleśni. Przykładów takich jak te powyżej, na rynku światowym na dzień dzisiejszy możemy znaleźć bardzo wiele. Na półkach polskich sklepów też mamy coraz większy wybór tego typu produktów, na przykład Activia czy Actimel Firmy Danone.

Kryteria probiotyczności nie są jednak do końca zdefiniowane. Wyżej wymienione cechy to są te absolutnie niezbędne. Dla producentów ważnym aspektem jest również genetyczna stabilność i żywotność w danym produkcie. Szuka się również tych które dobrze wzrastają na tanich i łatwo dostępnych podłożach. Co jest również ważne dla konsumentów, gdyż zwykle bywa tak, że im tańszy proces produkcji tym tańszy produkt. Pracuje się również nad tym, aby w mieszankach szczepów probiotycznych występowały również takie, które syntetyzują witaminy (np.: B6) czy kwas foliowy. Bada się również ich wpływ pod kątem działania antyrakotwórczego.

Producent produktów probiotycznych napotyka na szereg problemów technologicznych, które uniemożliwiają lub ograniczają zastosowanie poszczególnych szczepów. Niektóre szczepy probiotyczne mają stosunkowo małe zdolności fermentacyjne. To zmusza producenta do dłuższego oczekiwania na końcowy produkt. Niektóre natomiast są wrażliwe na duże stężenia kwasu mlekowego, co wpływa na ich przeżywalność. Bywa również tak, że produkt uzyskany przy zastosowaniu danego szczepu jest nieatrakcyjny pod względem smaku lub zapachu co skreślałoby go z listy zakupów konsumenta. Aby uniknąć niektórych z wyżej wymienionych przeszkód lub chociaż częściowo je wyeliminować producenci stosują szczepy probiotyczne w połączeniu z tradycyjnymi szczepami stosowanymi w przemyśle.

Produkt uznawany za probiotyczny powinien zawierać minimum 106 żywych komórek pożądanych drobnoustrojów w 1 cm3 produktu ( jest to jednak zależne od zastosowanego szczepu, na przykład dla Lactobacillus acidophilus jest to 107 na 1cm3 produktu). W tym momencie dochodzi do różnic w interpretacji tego warunku. Czy taką ilość komórek powinien zawierać produkt który wychodzi od producenta? Czy wartość ta może się wahać we wcześniej określonych granicach czy powinna być stała przez cały okres przechowywania? Teoretycznie odpowiedź na te pytania nie jest trudna. Najlepiej byłoby gdyby produkt zawierał stałą ilość mikroorganizmów przez cały czas, aby konsument miał pewność, że po spożyciu spełni on swoje cele. Jednak w praktyce nie jest to takie proste. Nie mając już bezpośredniej kontroli nad produktem ciężko jest utrzymać pożądaną ilość drobnoustrojów. Niestety w skutek przechowywania ilość mikroorganizmów spada, a określona ich zawartość jest niezbędna do pożądanego działania produktu. Dlatego też narzuca się producentom, aby do końca daty przydatności produktu wartość mikroorganizmów probiotycznych nie spadała poniżej wartości minimalnej. Producent jest w stanie oczywiście tego przestrzegać narzucając odpowiednie warunki przechowywania oraz stosując odpowiednie szczepy w odpowiednich dawkach. Jednak nie ma często wpływu na sposób przechowywania lub transportu produktu, a ten pozostawia wiele do życzenia. Nie zawsze nabywca stosuje chłodnie. Temperatura wtedy, zwłaszcza w upalne dni, może znacznie wzrastać i doprowadzać do zmiany ilości mikroorganizmów.

Do tej pory na rynku dostępne są głównie mleczne produkty fermentowane (np.: jogurty, kefiry) o statusie produktów probiotycznych. Jednak wiele firm proponuje nam nowe rozwiązania. Firma Chr. Hansen Poland proponuje system bezpośredniego szczepienia substancji płynnych (Direct Liquid Inoculation) opracowany wraz z firmą Tetra Pak, dzięki któremu będzie możliwe dodawanie mikroorganizmów probiotycznych bezpośrednio do gotowych produktów takich jak soki owocowe czy warzywne. Technika ta umożliwia wzbogacanie w takie szczepy również wody mineralnej. Tego typy produkty są nazywane produktami probiotycznymi drugiej generacji.

Również wiele firm farmaceutycznych i kosmetycznych (produkcja kremów do twarzy) wykorzystuje preparaty probiotyczne. Firmy farmaceutyczne proponują szereg preparatów, zwykle w postaci kapsułek, które zawierają mieszankę kilku szczepów probiotycznych. Są one zwykle zalecane po leczeniu antybiotykami, gdyż umożliwiają odbudowanie naturalnej flory bakteryjnej, zniszczonej przez działanie tego typu leków.

Probiotyki są stosowane nie tylko w żywieniu ludzi, ale również i zwierząt. Spowodowane jest to tym, że często u zwierząt hodowanych stadnie występuje zachwianie równowagi mikroflory jelitowej i rozwój drobnoustrojów patogennych. Schorzenia układu pokarmowego występują często u zwierząt młodych lub poddanych warunkom stresowym takim jak na przykład ich transport. W celu zapobieganiu tego typu problemom do pasz dodaje się właśnie preparaty probiotyczne.

Probiotyki mogą zatem służyć naszemu zdrowiu, poprawiając między innymi kondycję naszego układu pokarmowego. Należy jednak śledzić publikacje dotyczące tego tematu. W nich możemy znaleźć informacje dotyczące działania takich produktów, jak i norm, które muszą zostać zachowane. Gdyż nie każdy pierwszy lepszy jogurt, który zawiera żywe kultury bakterii jest jogurtem probiotycznym.

Źródła: - „Biotechnologia żywności” Włodzimierz Bednarski i Arnold Repsa - www.chr-hansen.pl - www.healthline.com
KOMENTARZE
Newsletter