background image

Wpływ bakterii mlekowych na zdrowie człowieka 
 
Składniki funkcjonalne tworzone podczas fermentacji   
bakteriocyny 

       

peptydy aktywne          
CLA (skoniugowany kwas linolenowy) 
EPS 
kwas mlekowy i inne kwasy org. 
oksydaza cholesterolowa   
galaktozydaza     
witaminy 
czynniki przeciwnowotworowe 
 

 

Prozdrowotność LAB ??? 
Wielokrotnie  całym  gatunkom  tych  bakterii  przypisuje  się właściwości  prozdrowotne  (probiotyczne),  chociaż zostały 

one zbadane i udowodnione tylko w odniesieniu do pewnych konkretnych szczepów tych gatunków.   

Z  drugiej  strony,  nie  ulega  wątpliwości,  że  wiele  z  tych  właściwości  wykazują  nie  tylko  bakterie  uznawane  za 

probiotyczne,  ale  także  bakterie  mlekowe  tradycyjnie  stosowane  do  wyrobu  fermentowanych  produktów 
mleczarskich (i innych produktów fermentowanych).     

 
Kwas mlekowy   
Ułatwienie przyswajania składników odżywczych   

• 

najczęściej przytaczane oddziaływanie dietetyczne   

• 

w wyniku działania bakterii mlekowych białka ulegają nadtrawieniu, zwiększa się zawartość wolnych peptydów 
i  aminokwasów  (np.  metioniny,  lizyny,  tryptofanu),  dzięki  czemu  wzrasta  ich  przyswajalność  przez  organizm 
człowieka   

• 

enzymy bakteryjne zapoczątkowują także hydrolizę tłuszczu, dzięki czemu wzrasta jego przyswajalność 

• 

dlatego produkty fermentowane (głównie napoje fermentowane) są szczególnie polecane dla osób   
ze  schorzeniami  lub  zaburzeniami  pracy  narządów  układu  pokarmowego  oraz  o  słabej  aktywności 
enzymatycznej układu trawiennego   

• 

uważa się, że wytworzony przez bakterie mlekowe kwas mlekowy może pobudzać wydzielanie śliny   
oraz soków trawiennych i tym samym przyczyniać się do poprawy perystaltyki jelit   

• 

w  produktach  pochodzenia  roślinnego  zwiększają  biodostępność  składników  mineralnych  poprzez  rozkład 
fitynianów 

• 

wytwarzając  kwas  mlekowy  z  dostępnych  węglowodanów,  przyczyniają  się  do  zwiększenia  przyswajalności 
przez  organizm  człowieka  wapnia, żelaza,  fosforu  i  innych  pierwiastków  (pomagają  zapobiegać  osteoporozie  i 
próchnicy zębów)   

 
Synteza witamin z grupy B   

• 

synteza  witamin  z  grupy  B:  biotyny,  ryboflawiny,  niacyny,  kobalaminy,  pirydoksyny,  folacyny,  kwasu 
pantotenowego 

• 

synteza  tych  witamin  prowadzona  jest  przez  bakterie  jelitowe,  w  tym  mlekowe,  i  pokrywa  część 
zapotrzebowania organizmu człowieka na te witaminy   

• 

długotrwałe kuracje antybiotykowe i związane z tym niedobory mikroflory jelitowej syntetyzującej te substancje 
mogą doprowadzić do niedoborów wspomnianych witamin 

background image

• 

nie wszystkie bakterie mlekowe syntetyzują witaminy z grupy B i nie w jednakowych ilościach   

Przykład: 

• 

Streptococcus  thermophilus  i  Bifidobacterium  sp.  wytwarzaną  foliany,  które  są  warunkiem  rozwoju  pałeczek 
Lactobacillus   

• 

pod względem syntetyzowania i zużywania witamin stwierdza się różnice między poszczególnymi gatunkami a 
nawet szczepami bakterii mlekowych   

 
Nietolerancja laktozy   

• 

żywe komórki LAB łagodzą nietolerancję laktozy, co jest związane z dużą aktywnością wytwarzanego przez nie 
w produktach fermentowanych lub jelicie grubym enzymu ß-galaktozydazy (laktazy)   

• 

nietolerancja  laktozy  jest  problemem  wielu  ludzi  (w  Polsce  cierpi  na  nią  30-40%  społeczeństwa),  których 
organizm nie wykazuje lub wykazuje zbyt niską zdolność do metabolizowania tego cukru 

• 

nietolerancja  laktozy  wiąże  się  z  niedoborem  w  jelicie  cienkim  enzymu  laktazy  (enzymu  katalizującego 
hydrolizę laktozy) i zaburzeniami po spożyciu mleka słodkiego, na skutek gromadzenia się nierozłożonej laktozy 
w jelitach 

• 

wada ta może być uwarunkowana genetycznie lub może być nabyta (jako konsekwencja zaburzenia pracy jelit 

• 

u  osób  z  nietolerancją  laktozy,  po  przekroczeniu  spożycia  pewnej  ilości  laktozy,  pojawiają  się    zaburzenia 
pokarmowe (biegunka, wzdęcia i czasem torsje lub skurcze mięśni)   

• 

osobom cierpiącym na tę dolegliwość zalecane jest spożywanie jedynie produktów mleczarskich zawierających 
mniej laktozy niż mleko słodkie, takich jak produkty fermentowane   

• 

produkty hydrolizy laktozy, D-glukoza i D-galaktoza, są wchłaniane bez przeszkód przez ścianki jelita   

• 

galaktozemia  jest  dziedziczona  w  sposób  autosomalny  recesywny  i  jest  powodowana  mutacją  jednego  genu 
kodującego aktywność któregoś z enzymów biorących udział w metabolizmie galaktozy 

• 

wszystkie  formy  galaktozemii  wymagają  od  diety  wyeliminowania  produktów  zawierających  galaktozę  (do 
końca życia) 

 
Nietolerancja galaktozy 

• 

wśród LAB stosowanych w przemyśle jest wiele takich, które nie mają zdolności wykorzystywania galaktozy 

• 

w  ich  przypadku,  po  enzymatycznej  hydrolizie  zaabsorbowanej  laktozy  do  glukozy  i  galaktozy,  galaktoza  jest 
usuwana z komórek bakteryjnych do środowiska 

 
Do mikroorganizmów nie fermentujących galaktozy zalicza się:   

• 

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus,   

• 

większość szczepów Streptococcus thermophilus,   

• 

Bifidobacterium breve, B. infantis B. bifidum 

 

background image

Obniżanie reakcji alergicznych na białka mleka 

• 

możliwe, że bakterie mlekowe mogą zapobiegać odpowiedzi alergicznej u osób uczulonych na białka mleczne 
poprzez wpływ na funkcjonowanie bariery ochronnej błony śluzowej układu pokarmowego, jednak mechanizmy 
takiego oddziaływania są dopiero poznawane   

• 

białka mleka w wyniku działania bakterii mlekowych ulegają nadtrawieniu, dzięki czemu nie tylko wzrasta ich 
przyswajalność przez organizm człowieka, ale również powstają niskocząsteczkowe peptydy 

• 

niektóre z tych peptydów wykazują dobroczynny wpływ na organizm człowieka, dlatego określane   
są mianem peptydów funkcjonalnych 

• 

jeden  z takich  krótkołańcuchowych  peptydów,  Asp-Lys-Ile-His-Pro-Phe,  którego  obecność  znaleziono  w  serze 
edamskim, wykazuje znaczną zdolność hamowania transportu β-laktoglobuliny 

• 

pod  względem  wytwarzania  peptydów  funkcjonalnych,  obserwuje  się  znaczne  różnice  pomiędzy  rodzajami  i 
gatunkami LAB, a nawet pomiędzy szczepami tych bakterii   

• 

w ostatnich latach, w badaniach in vitro i na zwierzętach wykazano taki wpływ Lactococcus lactis subsp. lactis
Lactococcus  lactis  subsp.  cremoris,  Leuconostoc  mesenteroides  subsp.  cremoris,  Streptococcus  thermophilus  i   
Lactobacillus helveticus w odniesieniu do alergennych białek serwatkowych: α-laktoalbuminy i β-laktoglobuliny   

 
Stabilizacja składu mikroflory jelitowej   

• 

najważniejsza dla człowieka funkcja większości bakterii mlekowych 

• 

produkty fermentowane zawierające żywe bakterie mlekowe są przydatne w profilaktyce i kuracji różnego typu 
zaburzeń układu pokarmowego   

• 

objawy zaburzeń powodowanych przez antybiotykoteriapię są zmniejszone dzięki spożywaniu znacznych ilości 
żywych bakterii mlekowych w formie napojów fermentowanych lub preparatów farmaceutycznych   

 
Leczenie lub zapobieganie biegunkom 

• 

żywe bakterie mlekowe mogą łagodzić objawy biegunek oraz skracać czas ich trwania 

• 

sugeruje  się,  że  ten  dobroczynny  efekt  polega  m.in.  na  regulacji  składu  mikroflory  jelit,  poprawie  bariery 
ochronnej  błony  śluzowej  układu pokarmowego,  konkurowaniu  z mikroorganizmami  patogennymi  o  składniki 
odżywcze  lub  o  adhezję  do  enterocytów  oraz  na  podniesieniu  odpowiedzi  immunologicznej  przeciwciał  IgA 
wobec patogenów 

 
Zapobieganie  namnożeniu  się  niepożądanych  bakterii  wynika  z  wytwarzania  przez  bakterie  mlekowe  takich 
metabolitów jak:   

• 

kwas mlekowy, kwas octowy i inne kwasy organiczne,   

• 

nadtlenek wodoru,   

• 

etanol,   

• 

ditlenek węgla,   

• 

diacetyl,   

• 

krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (Short Chain Fatty Acids, SCFA),   

background image

• 

bakteriocyny,   

• 

inne substancje antybiotyczne   

• 

diacetyl, wytwarzany jest przez takie bakterie mlekowe jak np. Lactococcus lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. 
cremoris,  L.  lactis  subsp.  lactis  biovar  diacetylactis  czy  niektóre  Leuconostoc  hamuje  rozwój  wielu  gatunków 
bakterii Gram(-) i niektórych drożdży   

• 

nadtlenek wodoru jest produkowany w znacznych ilościach przez np. Lactobacillus acidophilus, Lb. plantarum i 
Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus   

 
Wspomaganie zapobiegania raka jelit 

• 

mechanizmy działania bakterii mlekowych w kancerogenezie raka jelit nie są do końca poznane 

• 

być może obejmują: 
  - wpływ bakterii mlekowych na odpowiedź układu odpornościowego organizmu ludzkiego,   
- supresję bakterii patogennych,   
- wiązanie potencjalnych mutagenów,   
- wytwarzanie składników antymutagennych,   
- obniżanie pH w jelitach   
- lub zmianę innych fizjologicznych czynników   

• 

aktywność  przeciwnowotworowa  bakterii  mlekowych  może  polegać  między  innymi  na  hamowaniu  w 
przewodzie pokarmowym rozwoju mikroflory z rodzaju Clostridium, Staphylococcus Peptostreptococcus, które 
tworzą  tzw.  enzymy  fekalne:  glukuronidazy,  nitroreduktazy,  azotoreduktazy,  mające  zdolność  przekształcania 
substancji prokancerogennych w kancerogenne   

• 

bakterie mlekowe potrafią biodegradować azotyny, co również zmniejsza ryzyko powstawania kancerogennych 
nitrozoamin   

• 

niektóre  szczepy  LAB  są  zdolne  do  asymilowania  już  powstałych  kancerogennych  nitrozoamin  oraz  innych 
substancji rakotwórczych, np. aflatoksyn   

• 

prawdopodobnie  dzieje  się  tak  za  sprawą  glikopeptydu  (peptydoglikanu),  który  wykazuje  zdolność  wiązania 
wielu substancji toksycznych, i który jest obecny w ścianie komórkowej wszystkich bakterii mlekowych   

• 

glikopeptyd  prawdopodobnie  aktywuje  również  działanie  makrofagów  i  zwiększa  ich  aktywność  fagocytarną 
wobec komórek nowotworowych 

 
Stymulacja pracy systemu odpornościowego 

• 

zwiększanie odporności ludzkiego organizmu na infekcje 

• 

bakterie  mlekowe  (np.  Lb.  acidophilus  i  Bif.  bifidum)  czynnie  uczestniczą  w  stymulowaniu  systemu 
odpornościowego  w  organizmie  człowieka  poprzez  wzmaganie  wzrostu  liczby  i  aktywności  fagocytarnej 
leukocytów, w tym limfocytów B i limfocytów T, makrofagów oraz immunoglobuliny A 

• 

niektóre  bakterie  mlekowe  (w  tym  bifidobakterie,  Lactobacillus  delbrueckii  subsp.  bulgaricus,  Streptococcus 
thermophilus)  wzmacniają  system  immunologiczny  również  przez  aktywację  produkcji  cytokin,  w  tym 
gamma-interferonu i interleukin 

• 

cytokiny jest to grupa cząsteczek regulujących różne procesy takie jak proliferacja, różnicowanie czy ruchliwość 
komórek układu odpornościowego (m.in. limfocytów i makrofagów)   

background image

• 

oddziaływując  na  wiele  komórek  odpornościowych  organizmu  cytokiny  są  mediatorami  reakcji  zapalnych, 
immunologicznych, a także uczestniczą w regulacji krwiotworzenia   

• 

ze szczepami probiotycznymi LAB wiąże się duże nadzieje w profilaktyce i leczeniu alergii pokarmowej, tzw. 
atopowego zapalenia skóry 

• 

wykazano, że profilaktyczne podawanie LAB zmniejsza rozległość alergii u niemowląt karmionych sztucznie   

 
Rozważane są różne mechanizmy działania LAB w takiej atopii:   

• 

zmniejszenie przepuszczalności śluzówki jelita,   

• 

regulacja składu mikroflory jelitowej,   

• 

wzrost produkcji sIgA,   

• 

pobudzanie do odpowiedzi limfocytów Th1   
i hamowanie Th2,   

• 

wzrost wydzielania interleukiny IL-8,   

• 

stymulacja tolerancji pokarmowej,   

 
Oporność na niskie pH środowiska 

• 

ważne ze względów technologicznych i terapeutycznych 

• 

ułatwia namnażanie się i pozostawanie aktywnym biologicznie przez dłuższy czas w produkcie fermentowanym, 
a następnie w układzie pokarmowym człowieka, podczas przechodzenia z treścią pokarmową przez żołądek   

• 

bakterie mlekowe  wykazują zróżnicowaną wrażliwość na kwaśne środowisko i różnice takie obserwuje się nie 
tylko między gatunkami, ale również między szczepami poszczególnych gatunków   

• 

z opornością bakterii mlekowych na niskie pH i żółć związana jest inna ich właściwość  - zdolność do wzrostu i 
zasiedlania przewodu pokarmowego 

 
Zasiedlanie układu pokarmowego   

• 

zdolność  do  adhezji  do  komórek  nabłonka  jelit  jest  ułatwieniem dla  bakterii  w  zasiedlaniu  i rozwijaniu  się  w 
przewodzie pokarmowym   

• 

do niedawna była to właściwość wymagana od probiotyków, jednak niektóre badania naukowe wykazują, że nie 
wszystkie szczepy probiotyczne posiadają taką umiejętność   

• 

są dowody badań in vivo, że adhezja LAB nie musi zawsze mieć miejsce w żywym organizmie człowieka   

• 

podawanie LAB, nawet szczepów probiotycznych, nie musi prowadzić do skolonizowania ludzkich jelit 

• 

po  przerwaniu  podawania  tych  bakterii  mogą  one  zniknąć  ze  składu  mikroflory  jelitowej  (bardzo  często 
konieczne jest regularne ich spożywanie we właściwej ilości)   

 

background image

Obniżanie ciśnienia tętniczego krwi 

• 

zdolność do wytwarzania związków chemicznych → np. peptydów funkcjonalnych 

• 

jak  dotąd  taki  sposób  oddziaływania  bakterii  mlekowych  na  ludzki  organizm  jest  tylko  przypuszczeniem,  ale 
wyniki wstępnych badań in vitro są obiecujące 

 
Peptydy funkcjonalne 
 
Obniżanie poziomu cholesterolu 

• 

właściwość nie do końca poznana i zbadana 

• 

istnieją  także  liczne  przesłanki naukowe  (od  30  lat ), że  spożywanie  LAB i  produktów  fermentowanych może 
obniżać poziom cholesterolu u ludzi 

• 

na  razie  brak  jednoznacznych  dowodów,  że  bakterie  mlekowe  wywierają  dobroczynny  wpływ  na  poziom 
cholesterolu u ludzi.   

• 

LAB nie są zdolne do metabolizowania cholesterolu, czyli przekształcania go w inne związki   

• 

w  badaniach in vitro udowodniono, że komórki bakteryjne LAB są zdolne do  wiązania cząsteczek cholesterolu 
polegającego na przyłączeniu cząsteczek tej substancji do ściany komórkowej bakterii lub wbudowaniu do błony 
komórkowej 

• 

z badań in vitro wynika, że zdolność do obniżania poziomu cholesterolu mogą wykazywać nie tylko szczepy o 
udokumentowanych badaniami cechach probiotycznych, ale również niektóre "tradycyjne" bakterie mlekowe   

• 

mechanizmy  takiego  oddziaływania  LAB  nie  są  do  końca  poznane,  wiele  z  nich  pozostaje  w  strefie  hipotez 
naukowych lub przypuszczeń nie potwierdzonych doświadczeniami na żywych organizmach 

 
A składniki niepożądane? np. aminy biogenne