Wymagania dla probiotycznych szczepów LAB
Definicja probiotyków
Pojedyncze lub mieszane kultury żywych mikroorganizmów (bakterii lub drożdży, ale głównie bakterii fermentacji
mlekowej), które działają pozytywnie na zdrowie człowieka i zwierząt.
W 1989 roku Fuller zaproponował i zdefiniował termin  probiotyk , jako żyjące mikroorganizmy, które korzystnie
wpływają na zdrowie gospodarza przez poprawę składu jego mikroflory jelitowej.
Szczepy probiotyczne
Nie każda bakteria mlekowa jest probiotykiem.
Istnieje szereg kryteriów, jakie powinny spełniać szczepy probiotyczne, przynajmniej 2 - 3 cechy z tych powinny być
spełnione i udokumentowane badaniami klinicznymi.
Cechy szczepu probiotycznego
Dokładnie zidentyfikowane pochodzenie, gatunek i szczep. To podstawa!!!!
Status GRAS (z ang. generally recognized as safe), potwierdzone badaniami in vitro i in vivo bezpieczeństwo
stosowania (i mechanizm prozdrowotnego działania). Całkowity brak toksyczności i patogenności (np.
mutagenności i kancerogenności). Brak zdolności do wywoływania reakcji alergicznych.
Gatunki z rodzajów Lactobacillus i Lactococcus są już powszechnie uznawane za GRAS.
Natomiast rodzaje Streptococcus i Enterococcus oraz niektóre inne bakterie z rodzaju LAB nie są uważane za
GRAS, gdyż wśród nich są też gatunki oportunistyczne patogenne.
Zdolność do zasiedlania jelit związana z właściwościami adhezyjnymi bakterii (które zależą od szczepu, a nie gatunku).
Probiotyki są najczęściej izolowane spośród naturalnej mikroflory przewodu pokarmowego.
Istotne jest, aby ze względu na możliwość wymiany genów między bakteriami w przewodzie pokarmowym zdolności
adhezyjne nie były silne (dodatkowo - brak zdolności do przekazywania genu lekooporności innym
drobnoustrojom).
Zdolność przeżywania i proliferacji (namnażania) w górnych odcinkach przewodu pokarmowego. Istnieją 2 bariery:
pierwsza to żołądek (niskie pH = 1 - 2,5) i druga: żółć. Odporność na te czynniki zależy od szczepu, a nie
gatunku.
Kolonizacja może być przejściowa lub względnie stała.
Właściwości antagonistyczne w stosunku do mikroorganizmów chorobotwórczych.
Zapobieganie infekcjom pokarmowym i zdolność do konkurencji z bakteriami chorobotwórczymi (produkcja substancji
przeciwdrobnoustrojowych np. bakteriocyn, kwasów organicznych, np. octowego i mlekowego, aldehydu
octowego).
Stymulowanie układu odpornościowego (produkcji przeciwciał IgM, IgA, IgG, interferonu, cytokin, interleukin,
właściwości antywirusowe, aktywność fagocytarna).
Stymulowanie układu odpornościowego
Działanie hipocholesterolemiczne (obniżania poziomu cholesterolu w serum krwi).
Obniżanie ciśnienia tętniczego u osób z nadciśnieniem tętniczym.
Właściwości przeciwbiegunkowe.
Zapobieganie próchnicy.
Działanie potwierdzone w randomizowanych, kontrolowanych badaniach z podwójnie ślepą próbą z placebo na
ludziach.
Wyniki wszystkich badań klinicznych powinny być potwierdzone przez niezależne jednostki badawcze i opublikowane
w międzynarodowych recenzowanych pismach naukowych.
A
atwe namnażanie w warunkach in vitro.
Zachowanie właściwości probiotycznych po przejściu przez cykl produkcyjny (odporność na czynniki stresowe np.
niskie pH).
Stabilność genetyczna (najlepiej, by cechy probiotyczne były zakodowane na chromosomalnym DNA).
Uwaga !!!
Nie wszystkie powyżej wymienione właściwości są wymagane, aby szczep bakterii mlekowych można było uznać za
probiotyczny.
Powyższe kryteria te wciąż ewoluują m.in. na skutek postępu badań naukowych i dokonywanych odkryć.
Szczepy probiotyczne są wśród:
Lactobacillus acidophilus (udokumentowane dla 4 szczepów) - pobudza działanie przeciwciał klasy IgG i IgA.
Lactobacillus casei szczep Shirota.
Lactobacillus casei subsp. rhamnosus szczep GG (Goldin-Gorbach) - będący własnością firmy VALIO z Finlandii.
Wykazano działanie antybakteryjne wobec bakterii z rodzajów: Salmonella, Shigella oraz EEC, Campylobacter
jejuni i Helicobacter pylori. Jako jeden z nielicznych probiotyków posiada właściwości antynowotworowe.
Dodawany jest do jogurtów i innych napojów mlecznych fermentowanych, a także do mleka spożywczego i
produktów serwatkowych.
Lb. reuteri - będący własnością szwedzkiej firmy BIO-GAJA. Wytwarza bakteriocynę reuterynę, w ilościach
wystarczających by hamowała rozwój Listeria, Salmonella, Escherichia, Campylobacter, Staphylococcus a także
drożdży Candida i pierwotniaka Typansoma. Inną korzystną jego cechą jest stymulowanie systemu
immunologicznego człowieka (przy spożywaniu dużych ilości jogurtu uzyskanego przez dodatek kultury tego
szczepu obserwowano wzrost poziomu immunoglobuliny IgG2A we krwi).
Lb. gasseri
Bifidobacterium sp. (nie wszystkie są uznane za probiotyczne), najczęściej: B. breve, B. bifidum (1 szczep), B. longum,
B. infantis, B. adolescentis.
Lactococcus lactis subsp. lactis szczep L1A
Enterococcus faecium szczep SF 68 (dopuszczony w USA i Europie). Inne prawdopodobnie probiotyczne to: E. faecium
szczep K77d i E. faecium szczep CX (ten ostatni obniża poziom cholesterolu lepiej niż Lb. acidophilus).
Lb. helveticus szczep CHCC627
Leuconostoc mesenteroides subsp. dextranicus szczep M7 25-1
Pediococcus acidilactici szczep CNCM
Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii szczep JS
Streptococcus thermophilus szczepy DN-001, F2, 1131
Probiotyki dla zwierząt
Zawierają bakterie:
Lactobacillus acidophilus, Lb. plantarum, Lb. casei, Lb. lactis, Enterococcus faecium, Bifidobacterium bifidum,
Pediococcus acidilacti, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus coagulins, Bacillus toyoi, bakterie
fototroficzne Rhodopseudomonas palustris, a także grzyby Actinobacillus oryzae, Actinobacillus niger (grzybnia),
Saccharomycces cerevisiae, Saccharomyces boulardi
Ważna jest różnorodność szczepów probiotycznych znajdujących się w pokarmie przeznaczonym dla zwierząt.
Duża liczba szczepów bakteryjnych oraz grzybów znacznie zwiększa prawdopodobieństwo, że podane probiotyki będą
rzeczywiście skuteczne.
Wyniki wielu badań dowodzą, że niekiedy podawanie nawet dobrego szczepu bakterii probiotycznych może być
zupełnie nieskuteczne, jeżeli w przewodzie pokarmowym gospodarza bytują zupełnie odmienne szczepy
bakteryjne.
Głównym zadaniem bakterii probiotycznych jest utrzymanie równowagi mikrobiologicznej (ilościowej i jakościowej)
przewodu pokarmowego.
Bakterie te powinny charakteryzować się bardzo dobrą adhezją, tj. przyleganiem do powierzchni nabłonka przewodu
pokarmowego, zdolnością do szybkiego namnażania się i do zasiedlania przewodu pokarmowego, odpornością na
niskie pH, konkurencyjnością o pożywienie w stosunku do mikroflory patogennej, brakiem właściwości
patogennych lub toksycznych dla organizmu gospodarza, wywieraniem korzystnego wpływu na jego organizm,
efektywnością działania, tj. szybkim obniżeniem i utrzymaniem właściwego pH oraz aktywności enzymatycznej.
Probiotyk podawany np. psom powinien być przygotowany w oparciu o szczepy mikroorganizmów pochodzących od
psów, ponieważ bardzo często probiotyki skuteczne u jednego gatunku zwierząt są zupełnie nieprzydatne u innych
gatunków.
W takiej sytuacji szczep wprowadzany do organizmu traktowany jest jako szczep obcy i jest eliminowany.
Probiotykom przypisuje się aktualnie określenie "promotory życia" i uważa za czynniki stymulujące wzrost organizmu
oraz prawidłowe funkcjonowanie układu pokarmowego.
Probiotyki są stosowane jako stymulatory wzrostu wielu zwierząt. Mogą tez zastąpić antybiotyki w paszach.
Stosowanie preparatów probiotycznych w żywieniu zwierząt ma na celu częściową eliminację niepożądanej mikroflory
jelitowej, co w konsekwencji prowadzi do poprawy ogólnego stanu zdrowotnego organizmu i lepszego
wykorzystania paszy.
Poprawiają wzrost i rozwój drobiu, świń, przeżuwaczy.
Korzystne oddziaływanie probiotyków na organizm zwierzęcia polega na:
- obniżaniu pH treści jelit poprzez wytwarzanie przez bakterie probiotyczne kwasów organicznych (mlekowego,
octowego, propionowego, masłowego),
- stabilizacji pożytecznej mikroflory przewodu pokarmowego i zapobieganiu rozwojowi mikroflory chorobotwórczej,
- poprawie trawienia i przyswajania składników pokarmowych,
- obniżaniu poziomu toksycznych produktów metabolizmu w przewodzie pokarmowym i krwi, co sprzyja ograniczeniu
występowania biegunek,
- produkcji naturalnych substancji antybiotycznych zwanych bakteriocynami, które działają bakteriobójczo lub
bakteriostatycznie na mikroorganizmy patogenne oraz produkcji enzymów i witamin z grup B i K,
- zwiększeniu odporności na infekcje bakteryjne i poprawie zdrowotności,
- zwiększeniu aktywności niektórych enzymów jelitowych - laktazy, sacharazy, maltazy, a w konsekwencji wzrostu
strawności pobieranej paszy,
- stymulowaniu odporności ogólnej organizmu oraz odporności miejscowej w obrębie błon śluzowych przewodu
pokarmowego,
- obniżaniu poziomu triglicerydów i cholesterolu we krwi oraz tkankach.
Zastosowanie opracowanych preparatów probiotycznych w hodowli zwierząt powoduje następujące korzyści:
- zmniejszenie zużycia paszy na wyprodukowanie masy ciała zwierząt, poprzez pełniejsze wykorzystanie składników
pasz,
- poprawę zdrowotności zwierząt co również wpływa na obniżenie kosztów produkcji,
- otrzymywanie tzw. bezpiecznej żywności.