PROBIOTIKUMOK ÉS HUMÁNEGÉSZSÉG Vissza a természethez! Szerkesztette: Dr. SZAKÁLY Sándor

PROBIOTIKUMOK ÉS HUMÁNEGÉSZSÉG Vissza a természethez! Szerkesztette: Dr. SZAKÁLY Sándor G-Print Nyomda Budapest, 2004 1

A KÖNYV SZERKESZTÕJÉNEK ÉS SZERZÕINEK FONTOSABB SZEMÉLYI ADATAI ALFABETIKUS SORRENDBEN Dr. habil. FIGLER Mária (szerzõ), intézetigazgató fõiskolai tanár, belgyógyász szakorvos, Ph.D. az orvostudományban, Pécsi Tudományegyetem Egészségügyi Fõiskolai Kar, Humán Táplálkozástudományi és Dietetikai Intézet, H-7628 Pécs, Vörösmarty u. 14. Dr. POLGÁR Marianne (szerzõ), részlegvezetõ fõorvos, gyermekgyógyász szakorvos, belgyógyász szakorvos, az orvostudomány kandidátusa, Fõvárosi Madarász utcai Gyermekkórház Rendelõintézet Gastroenterologiai Szakrendelés, H-1131 Budapest, Gyöngyösi u. 29. Dr. habil. SZAKÁLY Sándor (szerkesztõ és szerzõ), kutatási-fejlesztési igazgatóhelyettes, egyetemi tanár, mezõgazdasági mérnök, tejgazdasági szakmérnök, a mezõgazdaságtudomány kandidátusa, Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet, H-7614 Pécs, Pf. 116., Tüzér u. 15. Dr. SZEKERES Júlia (szerzõ), intézetigazgató egyetemi tanár, laboratóriumi szakorvos, az MTA Doktora az orvostudományban, Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar, Orvosi Mikrobiológiai és Immunológiai Intézet, H-7621 Pécs, Szigeti u. 12. Dr. UNGER András (szerzõ), kutatóintézeti igazgató, mezõgazdasági mérnök, tejgazdasági szakmérnök, Doktor Univ., Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet, H-9200 Mosonmagyaróvár, Lucsony u. 24. 2

ELÕSZÓ E kiadvány alapvetõ célja röviden bemutatni az ún. probiotikumokat, a velük elõállított probiotikus tejtermékeket, étrend-kiegészítõket és lényegi tudományos/szakmai tájékoztatást adni a probiotikumok humánélettani szerepérõl, jótéteményeirõl. A kiadvány négy fejezetre tagozódik. Az elsõ Fejezet a témakör mai ismereteinek és azok körének alapvetõ, általános együttesét próbálja összefoglalni. Eközben kitér a kiadó Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet (MTKI) által nemzetközi kooperációban izolált probiotikus törzsekre és az intézet kutató mûhelyében kifejlesztett probiotikus tejtermékekre és kapszulázott étrend-kiegészítõkre is. A második Fejezet a csecsemõk bélflórájának kialakulását, összetételének fontosságát, majd a gyermekkorban bekövetkezõ változását követi nyomon. A harmadik Fejezet a felnõttek bélflórájának, köztük a probiotikumok metabolikus aktivitását tekinti át. Az anyagot a negyedik Fejezet zárja, amely a bélflóra és az immunrendszer kapcsolatáról szól. Az olvasó mindegyik fejezet végén a felhasznált legfontosabb irodalmi forrásokat is megtalálja. Az egyes fejezetek megírására a szakterület egy-egy kiváló hazai mûvelõjét sikerült megnyerni, ami egyben a biztosítéka is e tudományos-szakmai információs anyagban foglalt ismeretek naprakész hitelességének. A kiadványt elsõsorban a családorvosoknak, a kórházi és klinikai gyermekgyógyászoknak és belgyógyászoknak, gyógyszerészeknek, dietetikusoknak és táplálkozásbiológusoknak szánjuk, akik a lakosság gyógyításában, ill. táplálkozási felvilágosításában meghatározó szerepet játszanak. Az anyag tartalmi színvonalát is igyekeztünk ehhez igazítani. A szerkesztõ révén törekedtünk arra, hogy elkerüljük az egyes fejezetek közötti átfedéseket. Az elkerülhetetlen egy-egy mondatos, vagy bekezdéses ismétlések ugyanakkor nemcsak az anyag jobb emlékezetben tartásához járulhatnak hozzá, hanem ezzel egyben megõriztük a fejezetek egységét, egyéni arculatát és szerzõik szabadságfokát is. Az utóbbiakat szolgálta továbbá az is, hogy meghagytuk a táblázatok és ábrák fejezetenkénti sorszámozását. Kiadványunkat abban a reményben bocsátjuk útjára, hogy az hozzájárul olvasóink hasznos ismereteinek gyarapításához, ezen keresztül a magyar lakosság egészségtudatos táplálkozásának, életmódjának és egészségének javulásához. Mosonmagyaróvár Pécs, 2004. április Minden jót! Dr. UNGER András, igazgató Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet 3

A PROBIOTIKUMOKKAL KAPCSOLATOS ALAPISMERETEK SZAKÁLY, S. Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet, H-7614 Pécs. Pf. 116., Tüzér u. 15. 1. A NEVEZÉKTAN A témakör alapfogalmait a probiotikum, a prebiotikum és a szinbiotikum testesíti meg. Ezek a 20. század utolsó két évtizedében alakultak ki és mind megnevezésükben, mind tartalmukban nemzetközileg egységesítõdtek. Probiotikumoknak nevezik mindazokat a humánbarát bélbaktériumokat, amelyek többféle jótékony hatással vannak a gazdaszervezet egészségi állapotára. Prebiotikumoknak hívják mindazokat a természetes tápanyagokat, amelyek jellemzõen a probiotikumok kizárólagos tápanyagai, ennélfogva elõsegítik azok elszaporodását, túlsúlyba kerülését. A szinbiotikumok a pro- és prebiotikumok együttesét jelentik, vagyis a két elõnyös tényezõ hatása összegezõdik, nem egyszer szinergistává válik. Ebbõl eredõen szinbiotikusak pl. azok a tejtermékek, amelyek készítéséhez nemcsak probiotikumokat, hanem egy, vagy több prebiotikumot is felhasználtak. 2. A PROBIOTIKUMOK KÖRE ÉS ALAPVETÕ JELLEMZÕIK A probiotikumok szinte kivétel nélkül tejsavbaktériumok és bifidobaktériumok. A legismertebb probiotikus tejsavbaktérium-törzsek nagyrészt a Lactobacillus (Lb.)-, kisebb részben a Streptococcus (Sc.)-nemzetséghez tartoznak. Mai ismereteink szerint minden tejsavbaktérium olyan anyagcseretermékeket (metabolitokat) termel, amelyek elõnyösek az ember egészségére, de nem minden tejsavbaktérium-törzs probiotikus. A probiotikus tejsavbaktériumok alapvetõen abban különböznek a közönséges tejsavbaktériumoktól, hogy egy részük (a régebbiek 2 30%-a, a maiak akár 80 85%-a is) túléli a gyomorban lévõ sav, a vékonybélben pedig az epesavak és az emésztõenzimek pusztító hatását és így élve jutnak el a vastagbélbe, ahol képesek elszaporodni és megtapadni a bélfalon. Ilyen elõnyös tulajdonságokkal pl. a mezofil tejsavbaktériumok (Lactococcus /Lc./ lactis, Lc. cremoris) nem, míg a joghurt hagyományos törzsei (Sc. 4

thermophilus és Lb. bulgaricus) csak részben rendelkeznek. A joghurttörzsek egy kis része képes ugyanis élve eljutni a vastagbélbe, de ott nem kolonializálódnak, nem képesek megtapadni a bélfalon és néhány hét után elpusztulnak, vagy kiürülnek. A nómenklatúra szerint tehát igazi tranzitutasok, hasznosságuk mégsem kérdõjelezhetõ meg, mivel elõsegítik a probiotikumok adhézióját a bélfalra és hozzájárulnak a rothasztó (putrefactive) csírák visszaszorításához. Probiotikus törzsekkel való kiegészítéssel viszont minden közönséges starter kultúra, ill. savanyú tejtermék így a joghurt is probiotikussá tehetõ. 3. A PREBIOTIKUMOK KÖRE ÉS ALAPVETÕ JELLEMZÕIK A prebiotikumok, korábbi nevükön a bifidus-, vagy bifidogén-faktorok, 2 9 egyszerû cukorból (monoszacharidokból) felépülõ ún. oligoszacharidok. A szervezetben nem metabolizálódnak, emiatt érintetlenül (emésztetlenül) jutnak el a vastagbélbe. Valójában tehát diétás rostok, de vízben oldhatóságuk miatt közülük is a legkiválóbbak. A diétásrost-funkció mellett igazi hasznosságuk abban rejlik, hogy a probiotikumok kizárólagos táplálékai. Miután a vastagbélben már kevés az emészthetõ táplálékmaradvány, vagyis ott relatív táplálékhiány van, az elfogyasztott prebiotikum lehetõséget kínál a humánbarát probiotikumok elszaporodására. A prebiotikumok természetes állapotban számos élelmiszerben elõfordulnak: gazdag forrásai pl. a csicsóka- és a cikóriagyökér, de léteznek a vöröshagymában, a fokhagymában és a póréhagymában, az articsókában, zabpehelyben, búzában, banánban, tejben és az érett sajtokban. Az élelmezési gyakorlatban jellemzõen az iparilag elõállított tiszta készítményeket használják fel, amelyek lehetnek folyékony sûrítmények és porok, hatóanyag-koncentrációjuk pedig 40 95% között van. A természetes ipari koncentrátumok aszerint, hogy milyen monoszacharidokból épülnek fel lehetnek pl. galakto-, frukto-, malto-, vagy xylo-oligoszacharidok. A világon már 1995-ben több, mint 80 ezer t prebiotikumot állítottak elõ, de a termelés ma már 200 ezer t körül van, jelezve e különleges életelixír világsikerét. A termelt mennyiség mintegy 40%-a galakto-oligoszacharid (pl. laktulóz), amelynek alapanyaga a tejcukor. 4. AZ EMBERI EMÉSZTÕRENDSZER MIKROFLÓRÁJA 4.1. A csíraszám Az emésztõrendszer ún. felsõ szakaszához eltekintve a szájtól és a nyelõcsõtõl a gyomor és a vékonybél, míg az alsó szakaszához a vastagbél 5

tartozik. Amíg a felsõ szakaszban az ileumig a mikrobaszám jellemzõen 10 2 10 4 /g béltartalom között mozog, addig az ileumban rohamosan nõ, mígnem a vastagbélben (colonban) már 10 12 10 14 /g béltartalom nagyságrendû. A számok egyúttal jelzik is, hogy a felsõ szakaszban jellemzõen a testi enzimes, az alsóban inkább bakteriális emésztés folyik. A colon hatalmas csíraszámából adódóan a bélsár tömegének mintegy 40 60%-át a mikrobák teste teszi ki. A hatalmas csíraszámot a szakemberek gyakran azzal is érzékeltetik, hogy a felnõttek testtömegébõl 1 1,5 kg-ot tesznek ki az emésztõrendszer mikrobái, vagyis ekkora tömeg nem a saját tulajdonunk. 4.2. A csíraféleségek és arányaik A vastagbélben nemcsak a csíraszám, hanem a csíraféleségek is számottevõek. Mai tudásunk szerint mintegy 400 500 mikrobafaj, ill. fajta található a colonban, amelyek fõleg a Lactobacillus (Lb.), Streptococcus (Sc.), Bifidobacterium (B.), Bakterioides (Bt.), Eubacterium (Eb.), Enterococcus (Ec.), Escherichia (E.), Veillonella (V.), Clostridium (Cl.), Proteus (P.), Pseudomonas (Ps.), Staphylococcus (Stc.) baktériumnemzetségekhez, ill. a sarjadzó- és fonalgombákhoz (élesztõkhöz és penészekhez) tartoznak. A felsoroltak közül egyértelmûen hasznosaknak az elsõ három csoportba tartozókat tekintik, de az Eubacterium- és az Enterococcus-nemzetségnél is jótéteményként jelzik a fertõzések elleni védelmet és az immunrendszer stimulálását. Velük szemben állnak a mindig és az alkalmilag (esetileg) károsak, amelyekbe bizonyos korlátokkal az összes többi mikrobacsoport sorolható. Az egyértelmû besorolást/megítélést az árnyalja, hogy bizonyos mikrobacsoportok a káros hatások mellett hasznos funkciót is ellátnak. Jó példa erre többek között az Escherichia-nemzetség, amelynek tagjai részt vesznek bizonyos vitaminok képzésében és a fertõzések elleni védelemben, ugyanakkor rothasztók, toxin- és karcinogénanyag-termelõk és eseti patogének. Ugyanilyen hatásokkal bírnak a Bacterioides-ek is. Jótéteményeiket tehát lerombolják a jóval súlyosabb káros hatásaik. Ráadásul vitamintermelési hasznosságuk is megkérdõjelezhetõ, ha arra gondolunk, hogy pl. a hasznos bifidobaktériumok vitamintermelése jóval többféle (B 1, B 2, B 6, B 12, nikotinsav, folsav és biotin) és nagyobb mennyiségû. Semmiképpen sem állítható fel tehát ún. neutrális csoport, ahogy ez itt-ott az irodalomban fellelhetõ, legfeljebb a kétarcúak csoportjáról beszélhetünk, amelyeknek viszont súlyosabbak a káros, mint az elõnyös hatásaik. A Veillonella-, a Clostridium-, a Staphylococcus-, a Proteus-, a Pseudomonas-nemzetségeknek, valamint az élesztõknek és penészeknek jellemzõen a káros voltát hangsúlyozzák. 6

Az itt leírtakban való könnyebb eligazodást szolgálja az 1. táblázat, amely így már további magyarázatot nem is igényel. A bélbaktériumok csoportosítása hasznosságuk szerint 1. táblázat Hasznosak Károsak Kétarcúak Lactobacillus-ok Ps. aeruginosa Enterobacterium-ok Bifidobacterium-ok Vibrionaceae E. coli Sc. thermophilus Staphylococcus-ok Anaerob Gram-pozitív Eubacterium-ok Clostridium-ok coccus-ok Veillonella-k Bacteroides-ek Szulfátredukálók Amíg a csecsemõknél az anyatej prebiotikumainak köszönhetõen a hasznos baktériumok, mindenekelõtt a bifidobaktériumok alkotják a bélflóra zömét, addig a vegyes táplálkozást folytató felnõttek vastagbelében lényegesen rosszabb a helyzet. A csecsemõk tényleges 95 98%-os hasznos flóraarányával szemben a felnõtteknél 40 45% részarányt jelölnek meg elfogadhatónak, ill. a kívánatos alsó értéknek. Ehelyett nagy mintaszámon elvégzett vizsgálatok szerint pl. a magyar felnõtt lakosság vastagbelében a hasznos mikrobák aránya nem haladta meg a 12%-ot, jellemzõen 1 2% között mozgott. Ehhez kapcsolódóan a köteles tudáshoz tartozik még, hogy amíg a vastagbél kezdeti szakaszaiban (caecum, colon-ascendens és -transversum) a fakultatív anaerob mikrobák is jól szaporodnak, addig a végsõ szakaszokban (colon-descendens, -pelvinum és -sigmoideum, rectum) az oxigén gyakorlati hiánya miatt az obligát anaerobok elszaporodására van esély. A hasznosak közül obligát anaerobok a bifidobaktériumok, az anaerob sztreptokokkuszok, a káros társaságból pedig pl. a klosztridiumok, alternatív nevükön a vajsavbaktériumok, vagy anaerob gázképzõk, továbbá ilyennek minõsülnek a Bacterioides-ek és az Enterobacterium-ok is. 4.3. Szervezetünk konyhája a vastagbél Bizonyított, hogy a vastagbél mûködése és az emberi egészség között igen szoros a kapcsolat. Korántsem közömbös ugyanis, hogy az ott zajló biokémiai folyamatok milyen természetûek. A káros metabolitokat (toxinokat, karcinogenézisért felelõs enzimeket, metán-, kénhidrogén-, ammónia- és hidrogéngázokat) termelõ rothasztó mikrobák tartós túlsúlya colonrákhoz, májkárosodáshoz, gyakoribb bélfertõzésekhez, irritábilis bélszindrómához (IBS), candidiasishoz, magasabb plazmakoleszterin-szinthez vezet- 7

het, míg a humánbarát probiotikus csírák az ilyen egészségkárosodások ellen hatnak. 5. A BÉLFLÓRA MÓDOSULÁSA ÉS FÕBB OKAI Nemcsak külföldön, hazánkban is voltak neves kutatók, akik a bélflóra nagy stabilitásáról írtak. Mára tudjuk, hogy a stabilitás éppen a nemkívánatos, káros csíracsoportok sajátja, mivel ezek ellenállnak még a legkifejezettebb külsõ hatásoknak is. Velük szemben viszont a hasznosak kifejezetten érzékenyek valamennyi külsõ behatásra. Jó példa erre, hogy még az olyan természetes változás is, mint az anyatejes táplálásról a vegyes táplálkozásra való áttérés, alapvetõen módosítja, rossz irányba tereli a bélflórát: visszaszorulnak a hasznosak és elõtérbe jutnak a károsak. A módosulás forrása, hogy a vegyes táplálékokkal sokféle mikroba kerül az emésztõcsatornába és prebiotikum hiányában a károsak túlsúlyba jutására nagyobb az esély. A külsõ behatások másik nagy csoportját a különbözõ baktériumos, vírusos és gombás (pl. Candida albicans) fertõzések képezik, amelyek részben primer, de nagyon gyakran szekunder alapon következnek be. A patogén mikroorganizmusok elszaporodása mögött az immunrendszer bármi okból bekövetkezett meggyengülése, a bél mucosa-gátjának sérülései stb. húzódnak meg. A fertõzések felléptekor szinte kötelezõen alkalmazott antibiotikumos kezelés pedig tovább rontja a bélflóra összetételét. A szájon át (per os) történõ antibiotikumos kezelésen túl a szennyezett élelmiszerek, az egyoldalú táplálkozás, a bioaktív anyagokban szegény élelmiszerek fogyasztása, a túlzott alkoholfogyasztás és a dohányzás, a stresszes életmód, az utazási izgalmak mind azon hatások közé tartoznak, amelyek a hasznos bélflóra visszaszorulásához vezetnek. 6. A BÉLFLÓRA MÓDOSÍTÁSI LEHETÕSÉGEI Teljesen logikus volt a feltételezés, hogy ha külsõ hatásokra negatív irányban módosulhat a bélflóra, akkor megfelelõ eszközökkel a jó irányba terelésnek is létjogosultsága kell legyen. 6.1. Mecsnyikov és balkáni joghurtja A bélflóra jó irányú módosításának elsõ és leghíresebb úttörõje Ilja MECSNYIKOV (1845 1916) volt. A 19. század végén és a 20. század elején alkotott orosz ukrán származású tudós, a Párizsi Pasteur Intézet késõbbi igazgatója volt az, aki a balkáni pásztorok hosszú átlagéletkorát összefüggés- 8

be hozta az általuk nagy mennyiségben és rendszeresen fogyasztott joghurttal. A joghurtnak mindmáig legnagyobb tudós népszerûsítõje publikációk tömegében tárta fel a joghurtfogyasztás és az egészséges bélmûködés szoros kapcsolatát. Megfigyeléseibõl fakadó elméletét 1903-ban az Emberi természet (The Nature of Men), 1907-ben pedig az Élet meghosszabbítása (The Prolongation of Life) címû könyveiben már kiérlelten közli. Megállapítja, hogy a joghurt tejsavbaktériumai gátolják a káros rothasztó, toxin-termelõ bélbaktériumok tevékenységét és ezzel hozzájárulnak egy egészségesebb életvitelhez, az élettartam meghosszabbításához. E munkája is közrejátszott abban, hogy a fagocitózis felfedezéséért neki ítélték oda 1908-ban az orvosi Nobel-díjat. E Fejezet 1.2. pontjában azt írtuk, hogy a joghurtkultúra ma alkalmazott klasszikus törzsei nem maradéktalanul probiotikusak. Vajon e megállapítás ellentmond-e MECSNYIKOV nagyszerû felismerésének? Nos az ellentmondás a következõ okok miatt csak látszólagos. Az elsõ legfontosabb tényezõ, hogy annak idején a Balkánon a joghurtot nyers tejbõl, a fejés és tejkezelés során belekerült tejsavbaktériumok természetes (spontán) erjesztésével állították elõ. E flóra pedig nemcsak abból a két törzsbõl tevõdött össze, mint amelyeket a laboratóriumokban elõállított színtenyészetekben a klasszikus joghurtkultúra tartalmaz. Közlemények sora igazolja, hogy általában, de különösen a mediterrán Balkánon a pázsitfüveken a ma legismertebb probiotikus csírák (pl. Lb. acidophilus, Lb. rhamnosus, Lb. casei, Sc. faecium, Sc. thermophilus) tömegesen fordultak elõ, sõt az elmúlt két évtizedben számos izolált törzset is onnan gyûjtöttek be. A mecsnyikovi joghurtot egészítette ki az a tény, hogy önmagában minden savanyú tej/tejtermék többlet egészségvédõ anyagok sokaságát hordozza. Végül a harmadik tényezõ, hogy az eredeti, így a mecsnyikovi joghurt is kivétel nélkül juhtejbõl készült, amely eredendõen is, a megsavanyítás után még inkább, gazdagabb bioaktív anyagokban, mint a tehéntej. 6.2. A mai probiotikus kultúratörzsek és a velük szembeni követelmények A 20. század elsõ felében a tudomány csak közvetve gazdagította MECSNYIKOV felismerését. A hosszas erõgyûjtés után a század utolsó negyedében gyorsult fel a humánbarát bélbaktériumokkal kapcsolatos kutatás és ekkor alkották meg mint írtuk a témakör nemzetközileg egységes fogalmait is. 9

Ahhoz, hogy bármilyen élelmiszerrel, vagy étrend-kiegészítõvel a szervezetbe juttassunk humánbarát bélbaktériumokat, elsõként ilyen törzseket kellett izolálni és tulajdonságaikat lemérni. Elsõ lépés a fajta szerinti megkülönböztetés, ami arra ad választ, hogy az adott baktérium probiotikus-e, avagy sem. A fajtán belül a szelekció fenotípusos alapon folyik tovább, keresve az egyre jobb tulajdonságú törzseket: fenotípusos alapon a törzsek között ugyanis a funkcionális jellemzõikben (tûrõképesség, szaporaság, metabolikus aktivitás, kolonializálódás a bélben stb.) fokozatbeli különbségek vannak. A törzstulajdonságokat mára nemzetközileg szabványosították és csak azok nevezhetõk/ismerhetõk el nemzetközileg probiotikusaknak, amelyek valamennyi tulajdonsága kielégíti az elvárásokat. Mik is ezek a tulajdonságok? Alapvetõ a testfolyadékokkal, a gyomorsavval, az epesavakkal, az emésztõenzimekkel szembeni fokozott tûrõképesség. Képes legyen megtapadni a bélfalon, vastagítani/erõsíteni a mucosagátat, ugyanakkor csökkenteni a patogének megtapadását és antibakteriális anyagokat (pl. bakteriocinek, H 2 O 2 ) termelni a patogének ellen. Alapvetõ elvárások tartoznak a metabolikus aktivitáshoz. Ezek hosszú sorából említendõk pl., hogy ne okozzanak D-tejsav acidózist a vékonybélben, alacsony legyen a biogén-amin termelésük, ne termeljenek, ill. erõteljesen szorítsák vissza a karcinogenézis elindításáért felelõs enzimek termelõdését, kössék meg a karcinogén anyagokat, védjenek a fertõzésekkel szemben, rövid szénláncú zsírsavak (SCFA) termelésével erõsítsék a GALT immunfunkcióját, ne termeljenek toxikus és hemolitikus anyagokat, ne vigyenek át nemkívánatos génállományt a káros csírákba és korántsem utolsó sorban ne okozzanak mellék (adverz)-reakciókat. Az utolsóként említettet tekintik a legkritikusabb tulajdonságnak. További elvárás, hogy a savanyú tejtermékekben, ill. a por alapú étrend-kiegészítõkben minél nagyobb hányaduk, minél hosszabb ideig maradjon életben. Metabolikus aktivitásukat és jótéteményeiket a laboratóriumi és állatkísérletek mellett humánklinikai vizsgálatokkal kell igazolni, amit még post-marketing nyomonkövetés is egészítsen ki. A felettébb lényegi felsorolásból is érzékelhetõ, milyen sokféle és szigorú az elvárás egy-egy probiotikus törzzsel szemben és igazi sikerre csak az elvárásokat legjobban kielégítõk számíthatnak. A leírtak alapján az is érthetõ, hogy ezen a területen miért olyan lázasan, hevesen aktív a világkutatás. 10

Az így igazolt legismertebb külföldi törzseket foglaltuk a 2. táblázatba. Biztonságosnak ítélt legismertebb külföldi probiotikus törzsek 2. táblázat Nemzetség Streptococcus (Sc.) Lactobacillus (Lb.) Bifidobacterium (B.) Törzs Sc. thermophilus Lb. acidophilus Lb. casei Shirota Lb. rhamnosus GG Lb. casei Immunitas Lb. paracasei B. longum B. breve B. infantis A lactobacillus-féleségek közül a Lb. acidophilus azért szerepel az elsõ helyen, mert egyfelõl minden törzse, még ha eltérõ szinten is, de probiotikus, másfelõl évezredeken keresztül a természetes forrásaik, a savanyú tejek alkotója volt és sohasem okozott adverz-reakciót, vagyis a legbiztonságosabbnak tekinthetõ. Valamennyi szakterületi világcégnek (pl. Chr. Hansen, Morinaga, Yakult, Rhodia) fenotípusos szelekcióval izolált egy, vagy több törzse van, amelyet a név után kódjellel és számmal (pl. La-5) különítenek el aszerint, hogy melyik nemzetközi törzsgyûjteménybe történõ letétellel szerezték meg a jogi védelmet. Ez az elv vonatkozik a Lb. paracasei törzsre és a Bifidobacterium-törzsekre egyaránt. A lactobacillus-ok közül a Lb. casei Shirota a japán Yakult, a Lb. rhamnosus GG a finn Valio, míg a Lb. casei Immunitas a Danone cég jogtulajdona. SHIROTA professzor 1932-ben izolálta a róla elnevezett Lb. casei törzset. A törzs humánélettani elõnyeinek több évtizedes vizsgálata után a 20. század utolsó évtizedeiben vált világhírûvé a vele készült Yakult márkanevû tejbázisú ital hatalmas piaci sikere révén. A Balkánon izolálták a finn Valio tulajdonában lévõ Lb. rhamnosus GG törzset és az a Lb. casei Shirota után a legrészletesebben ellenõrzött megbízható probiotikum. Az ismert külföldi törzsek mellett az MTKI birtokában lévõ probiotikus törzseket foglaltuk a 3. táblázatba. A táblázatban feltüntetett elsõ két törzs valódi nemzetközi újdonságnak számít: azon ritka Sc. thermophilus törzsek, amelyek nemcsak probiotikusak és kiváló élettani hatásúak (pl. plazmakoleszterin-csökkentõk), hanem erõteljes exopoliszacharid (EPS)-termelõk is, amely egyben saját termelésû 11

A Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet igazolt probiotikus törzsei 3. táblázat Nemzetség Streptococcus (Sc.) Lactobacillus (Lb.) Bifidobacterium (B.) Törzs Sc. thermophilus (Prebiolact-1) Sc. thermophilus (Prebiolact-2) Lb. acidophilus (Probiolact-3) Lb. casei Tomka (Probiolact-4) B. bifidum (Probiolact-5) prebiotikum. A két törzset éppen e kettõs szinbionta tulajdonság teszi nemzetközileg is versenytárs-nélkülivé. Érdemes megemlíteni, hogy e két törzset az MTKI SZAKÁLY Sándor professzor vezetésével kétoldalú nemzetközi együttmûködés keretében izolálta 1979 és 1981 között éppen azon területen, ahol a nagyhírû MECSNYIKOV több mint egy évszázada vizsgálódott. Mindkét törzs forrása a pázsitfû tej humánintesztinum tápláléklánc volt. Ugyanebbõl a forrásból, idõben és bilaterális kooperációban született meg a Lb. acidophilus törzs is, amelynek egyedi tulajdonsága, hogy probiotikussága mellett még közepes EPS-termelõ is. A Lb. casei törzset az Intézet neves kutatója, TOMKA Gábor professzor izolálta az 1950-es évek második felében magyar svájci együttmûködés keretében Zala megye nyugati dombos vidékén pázsitfû tej ementáli sajt termékpályán. Különleges tulajdonsága az erõteljes fehérjebontó és koleszterin-csökkentõ képessége. Végül a B. bifidum törzset az 1960-as években az Intézet ugyancsak nagyhírû kutatója, PULAY Gábor professzor magyar lengyel együttmûködésben izolálta humán forrásból. A törzs csecsemõk, gyermekek és felnõttek emésztõrendszerében egyaránt aktívnak bizonyult. A Streptococcus-, Lactobacillus- és a Bifidobacterium-nemzetség törzseinek jellegzetes mikroszkópi képét szemlélteti az 1 3. ábra. 6.3. Probiotikumok felvétele tejtermékekkel A probiotikus élelmiszerek piacát szinte kivétel nélkül a tejtermékek uralják. Korszerûségük legfontosabb kritériuma az élõ probiotikus csíraszámuk, amelynek legalább 10 8 /g értékûnek kell lennie. A probiotikumok elõnyben részesített hordozói a savanyú tej- és tejszínkészítmények, túrókészítmények, vajkrémek, sajtkrémek és érlelt sajtok. Az MTKI által kifejlesztett és ipari bevezetés elõtt álló probiotikus tejtermékeket tüntettük fel a 4. táblázatban. 12

1. ábra: Az MTKI egyik probiotikus Sc. thermophilus törzsének (Prebiolact-2) elektronmikroszkópi képe. Jól látható a sejtet körülvevõ exopoliszacharid (EPS), mint öntermelésû prebiotikum. A törzs így egymaga szinbiotikus. 2. ábra: A Lb. acidophilus pálcikák jellegzetes mikroszkópi képe. 3. ábra: A B. longum ssp. animalis jellegzetes Y-, ill. V-alakú sejtjeinek mikroszkópi képe. 4. táblázat Az MTKI kutató mûhelyében kifejlesztett és ipari realizálás elõtt álló korszerû probiotikus tejtermékek Márkanév Biofír Probioghurt HunCult Milli Új Party Aktivit Probios Termék Probiotikus kefir Probiotikus joghurt Probiotikus fermentált ital Probiotikus tejföl Probiotikus vajkrém Probiotikus Túró Rudi Probiotikus sajtkrém A kefir, a vajkrém, a Túró Rudi és a sajtkrém igazi nemzetközi újdonságok, a HunCult pedig a Yakult korszerû analógja. További értékes tulajdon- 13

ságuk, hogy probiotikus élõ csíraszámuk igen nagy, 200 1200 millió/g nagyságrendû. 6.4. Probiotikumok felvétele kapszulás étrend-kiegészítõkkel Az utóbbi idõben a probiotikus étrend-kiegészítõk rohamos terjedésének vagyunk a tanúi. A megjelenési forma jellemzõen kapszula, amelybe liofilezett baktérium-koncentrátumot töltenek. Piacbõvülésük valószínûleg több tényezõ együttes hatásának a következménye. Ezek sorában említhetõ, hogy a kapszulázott termék megfelel a kor kényelmi (convenience) elvárásainak, gondolkodás- és magatartásbeli jellemzõinek, jól illik az orvosi gyakorlatba, csomagolása a gyógyszerekével analóg, a termék könnyen bevehetõ és kezelhetõ, a liofilezett probiotikus sejtek a protektív anyaguk és a nedvesség- és fényvédõ-csomagolásuk miatt hosszú ideig (akár 1 2 évig is) nagy arányban (4/5 részben) életképesek maradnak. Ilyen elvárásoknak pl. a probiotikus élelmiszerek nem tudnak megfelelni: a bennük lévõ probiotikus élõ sejtek ugyanis még hûtõtárolás mellett is gyorsan pusztulnak. A pusztulás különösen a tárolás elsõ két hetében következik be (aránya 50 70%), majd azt követõen egyre lassuló. Az MTKI által kifejlesztett, Bonolact márkanevû kapszulázott probiotikus étrend-kiegészítõk nemcsak egyszerûen megfelelnek a vázolt követelményeknek, hanem tartósságban is korszerûek. Változataikat és fõbb jellemzõiket foglaltuk az 5. táblázatba. A táblázatban foglaltakat csupán azzal egészítenénk ki, hogy elsõként a Bonolact Pro+biotikum terméket vásárolhatják meg az emberek 2004 május júniusától. Ezt követik a specifikumok, a Bonolact Re+balance, a Comfort és a Junior 2004 végén, ill. 2005 elején és a bevezetés során csíraszámuk, napi adagjuk a táblázatban feltüntetetthez képest célszerûen módosulhat is. 6.5. A probiotikumok felvételének alapelvei A földön fellelhetõ tápanyagok, élelmiszerek közül talán csak a probiotikumok az õket támogató prebiotikumokkal együtt az egyetlenek, amelyek úgy biztosítanak humánélettani elõnyöket, hogy közben nem okoznak káros mellékhatásokat. Emiatt idõben és mennyiségben nemcsak veszély nélkül szedhetõk, hanem a felvett mennyiséggel arányosan nagyobbak lesznek jótéteményeik is. Ez egyetlen élelmiszerrõl, vagy gyógyszerrõl sem mondható el. Másik fontos alapelv, hogy a probiotikumok nemcsak a betegeknek, hanem az egészségeseknek egyaránt ajánlottak. A betegeknek azért, hogy meggyógyuljanak, az egészségeseknek azért, hogy ne legyenek betegek. 14

5. táblázat Bonolact márkanéven az MTKI által kifejlesztett négyféle kapszulázott probiotikus étrend-kiegészítõ fõbb jellemzõi Termék csíra- ajánlott ajánlott napi márkaneve és alkalmazási célja alkotó törzsei száma, adagja, adagjának típusa millió/ kapszula/ csíraszáma, kapszula nap millió/nap Bonolact A bélegészség Lb. acidophilus 1500 Pro+biotikum fenntartása B. longum ssp. animalis 1500 2 12000 Bonolact Antibiotikum terápia Lb. acidophilus 5000 Re+balance után a bélflóra B. longum ssp. 2 20000 regenerálása animalis 5000 Bonolact Vírusos, utazási Lb. acidophilus 1600 Comfort hasmenések B. longum ssp. animalis 1600 megelõzése, Sc. thermophilus 1600 2 16000 megszûntetése Lb. bulgaricus 1600 Lb. paracasei 1600 Bonolact Csecsemõk, Junior gyermekek B. longum ssp. animalis 1125 egészséges 6 11500 bélflórájának Lb. acidophilus 1125 fenntartása Az utóbbiból adódik, hogy aki fenn akarja tartani egészséges bélmûködését és rajta keresztül egészségét, akkor teszi jól, ha élete végéig fogyasztja. Fogyasztásuk árnyaltabb alapelvéhez tartozik továbbá, hogy elégséges már a Bonolact Pro+biotikum szedésével folytatni a kúrát akkor, amikor a külsõ hatásra felborult bélflórát a Bonolact Re+balance, avagy a Comfort már helyreállította. A helyreállítás idõtartama pedig néhány hétben, esetleg hónapban jelölhetõ meg. 7. A PROBIOTIKUMOK JÓTÉTEMÉNYEI Az esetek nagy részében a hitetlenség lengi körül mindazon tápanyagokat, élelmiszereket, amelyeknek sokféle élettani elõnyt tulajdonítanak. A probiotikumok ebben is a szerencsés kivételt képviselik és az esetlegesen felmerülõ kétkedést az eddig leírtak bizonyosan eloszlatják. Jótéteményeiket és a mögöttük meghúzódó biokémiai mechanizmusokat a következõ fejezetek részletezik, itt csupán a gyors eligazodás érdekében a legfontosabb makrohatásaikról teszünk említést a 4. ábra segítségével. Amikor pl. étrend-kiegészítõvel, vagy tejtermékkel nagyszámú probiotikumhoz jutunk, annak egyes törzsei olyan mennyiségû -galaktozidázt ter- 15

Magas probiotikus csíraszám savanyú tejtermékekben, étrend-kiegészítőkben Közvetlen koleszterinemésztés a tejben β-galaktozidáz termelés 25-30 %-kal csökken a tej koleszterin-tartalma 14%-ról kb. 3%-ra csökken a tejcukorérzékenység gyakorisága Epesavak dekonjugálása Mucosa védőgát stabilizálása, erősítése Rövid szénláncú zsírsavak termelése Egészséges bélflóra helyreállítása Fekálenzimek aktivitásának csökkentése Fekál-toxinok visszaszorítása vissza-szorítása Vérszérum Védi a GALT Csökken a vastagbélrák előfordulása és koleszterin- szervezetet a táplálása és jó közérzet alakul ki szintjének patogén csírák elhízás elleni csökkentésével csökkenté-sével ellen védelem az érelmeszesedés veszélye kisebb 4. ábra: A probiotikumok fontosabb humánélettani jótéteményei. melnek, amely a tejcukor-intolerancia gyakoriságát mintegy 80%-kal csökkenti. Ez úgy is megfogalmazható, hogy a probiotikus savanyú tejtermékeket (pl. joghurtot) a laktózérzékenyek 80%-a már gond nélkül fogyaszthatja. Emellett a probiotikus törzsek a tej koleszterin-tartalmának részbeni megemésztésével és a bélben az epesavak dekonjugálásával együttesen hatékonyan csökkentik a plazmakoleszterin-szintet. A rövid szénláncú zsírsavak (SCFA) termelésével táplálják a GALT immunsejtjeit és az elhízás ellen hatnak. Az egészséges bélmûködést többcsatornán biztosító tevékenységük pedig a colon-rák megelõzésének és a jó közérzet biztosításának alapfeltétele. Az említetteken túl még számos szekunder elõnyt is nyújtanak: csökkentik pl. az allergiás válaszreakciókat, amelyeknek a biokémiai háttere a 4. Fejezetben válik megismerhetõvé. IRODALOM (11) Chaitow, L.: Az antibiotikumok alkonya. Bioenergetic Kiadó, Budapest, 1999, 1 204. (12) Fondén, R., Mogensen, G., Tanaka, R., Salminen, S.: Effect of culture-containing dairy products on intestinal microflora, human nutrition and health: Current knowledge and future perspectives.(supplement IDF F-Doc 294) 3 62 (1999) 16

(13) Hawrelak, J.: Probiotics: Are supplements really better than yoghurt? J. of the Australian Traditional Medicine Society 8 (1) 11 23 (2002) (14) Holm, F.: A bélrendszer egészsége. A Flair-Flow Europe összegezõ jelentése a pro- és prebiotikumok egészségi hatásáról. MÉTE Kiadó, Budapest (1) 1 22 (2001) (15) Metchnikoff, É.: The Prolongation of Life: Optimistic Studies. William Heinemann, London and G.P. Putnams s Sons, New York, 1907, 1 343. (16) Mecsnikov, E.: Az emberi természet (Tanulmányok). Athenaum Irodalmi és Nyomdai Rt., Budapest, 1913, 1 280. (17) O Brien, J., Crittendan, R., Ouwehand, A. C., Salminen, S.: Safety evaluation of probiotics. Trends in Food Science & Technology 10 418 424 (1999) (18) Ouwehand, A.C., Bianchi Salvadori, B., Fondén, R., Mogensen, G., Salminen, S., Sellars, R.: Health effects of probiotics and culture-containing dairy products in humans. Bulletin of the IDF 380 4 19 (2003) (19) Quillien, G.: Probiotikumok. Flair-Flow 4 összegezõ jelentés. MÉTE Kiadó, Budapest, (1) 1 13 (2001) (10) Shortt, C.: The probiotic century: Historical and current perspectives. Trends in Food Science & Technology 10 411 417 (1999) (11) Szakály, S., Zsinkó, M.: Pro- és prebiotikumot tartalmazó új magyar tejtermékek funkcionális minõsége Functional quality of new Hungarian dairy products containing pro- and prebiotics. Tejgazdaság Különszáma 57 (1) 149 155 (1997) (12) Szakály, S: Topic Report on the human clinical examination of the physiological effects of traditional Russian-type kefir and probiotic-kefir (Biofir ). MTKI Kutatási Tanulmány, Pécs, 2000, 1 24. (13) Szakály, S.: Topic Report on the human clinical examination of the physiological effects of HunCult probiotic fermented milk drink. MTKI Kutatási Tanulmány, Pécs, 2001, 1 26. (14) Szakály, S.: Témajelentés a HunCult probiotikus fermentált tejital tulajdonságainak tárolás alatti összehasonlító vizsgálatáról. MTKI Kutatási Tanulmány, Pécs, 2001, 1 17. (15) Szakály, S: Topic Report laboratory and physiological human clinical examinations on the functional properties of probiotic light butter-cream (New Party ). MTKI Kutatási Tanulmány, Pécs, 2001, 1 21. (16) Szakály, S.: Tejgazdaságtan. Dinasztia Kiadó, Budapest, 2001, 425 446. 17

A BÉLFLÓRA KIALAKULÁSA ÚJSZÜLÖTTEKBEN, ALAKULÁSÁNAK ÉS ALAKÍTÁSÁNAK JELENTÕSÉGE CSECSEMÕ- ÉS GYERMEKKORBAN POLGÁR, M. Fõvárosi Madarász utcai Gyermekkórház Rendelõintézet Gastroenterologiai Szakrendelés, H-1131 Budapest, Gyöngyösi u. 29. 1. BEVEZETÉS A bél mikroflórájának az egészségre gyakorolt hatása az utóbbi években egyre inkább a tudományos kutatás középpontjába került. Bizonyítékok sora igazolja, hogy a bél baktériumainak az összetétele, különösen csecsemõkorban, a szervezet számos funkcióját befolyásolja. TISSIER már 1900- ban megfigyelte, hogy az anyatejes csecsemõk bélflórájában a bifidobaktériumok vannak túlsúlyban és ezek a baktériumok képesek meggátolni a patogén baktériumok elszaporodását. További vizsgálatokkal igazolták, hogy a tápszerrel táplált csecsemõk bélflórája az anyatejesekétõl különbözik, túlnyomó többségben Staphylococcust (Stc.), Escherichia (E.) colit és Clostridiumot (Cl.) tartalmaz. 2. HOGYAN ÉS MIKOR ALAKUL KI AZ EGYÉNRE JELLEMZÕ BÉLFLÓRA? 2.1. A flórakialakulás Az emberi bél a születés idõpontjáig steril, a magzat a szülõutakon áthaladva találkozik elõször baktériumokkal, amelyek kolonizálódnak bélcsatornájában. A gyomor-bélcsatorna különbözõ helyein a baktériumok száma különbözõ, a gyomorban mennyiségük 0 10 3, lefelé haladva a bélben a baktériumok száma növekszik, míg legtömegesebb elõfordulásuk a vastagbélben, ahol 10 10 10 13 az élõ mikroorganizmusok száma. A újszülött csecsemõ esetében a bélben megtapadó és kolonizálódó baktériumok függnek a szülés módjától, az anya saját baktériumflórájától és a csecsemõ táplálásától. 2.2. Az anyatej bioaktív anyagai és szerepük Csecsemõkorban a természetes táplálék az anyatej. Az anyatejben bioaktív anyagok sora vált ismertté az utóbbi években, úgy mint az anyatejben lévõ laktoferrin, ami biológiai funkciót tölt be a gasztrointesztinális 18

traktusban. A nukleotidok az anyatejben 2 5%-ban megtalálható (nem fehérje nitrogén) vegyületek, a DNS és az RNS építõkövei, amelyek hatással vannak a bifidus-flóra kialakulására is. Az anyatejben lévõ poliaminok az aminosavak anyagcseréje során keletkezõ, valamennyi sejtben megtalálható, alacsony molekulasúlyú vegyületek, amelyek elõsegítik az intesztinális érést. Emellett az anyatej tartalmaz még hormonokat és növekedési faktorokat. Az anyatejtáplálás számos eddig ismert elõnye mellett az utóbbi évek vizsgálatai terelték a figyelmet az anyatejtáplálásnak a bél baktérium-flórájára gyakorolt hatására. Az anyatejjel táplált csecsemõkben fõként bifidusés lactobacillus-flóra kolonizálódik, szemben a tápszerrel táplált csecsemõkkel, ahol vegyes flóra alakul ki, a patogén baktériumok nagyobb elõfordulásával. Az anyatejtáplálás hatására a colonban kialakult Bifidobacteriumés Lactobacillus-túlsúly képes megakadályozni a patogén baktériumok elszaporodását és toxin-termelését, ezen kívül közvetlen kedvezõ hatást is gyakorol az immunrendszerre és szerepe van az infekciózus és atópiás megbetegedések megelõzésében. Mindezeknek a szervezet egészére gyakorolt kedvezõ hatásoknak az alapján a bifidobaktériumok és a lactobacillusok probiotikumnak tekinthetõk. 3. A PROBIOTIKUMOK 3.1. Mi a probiotikum? A probiotikumok élõ élelmiszer-alkotórészek, amelyek hatással vannak az ember egészségére. Az élõ mikroorganizmusok közül leggyakrabban a Lactobacillus- és Bifidobacterium-csoportba tartozó baktériumok sorolhatók a probiotikumok közé. Az élelmiszereknek egy része, mint pl. a tejtermékek, a húsáruk, egyes italok, általában a fermentált élelmiszerek tartalmaznak probiotikumot. 3.2. Milyen tulajdonságok alapján nevezhetõk egyes baktérium-törzsek probiotikumnak? Nem minden Bifidobacterium- és Lactobacillus-törzsnek van bizonyítottan probiotikus hatása. Azonban ma már számos klinikai vizsgálat eredménye áll rendelkezésre, amelyek bizonyítják egyes törzsek probiotikus hatékonyságát. A teljesség igénye nélkül néhány olyan törzset sorolunk fel, amelyekkel kapcsolatosan már sikeres klinikai vizsgálatok történtek. Ilyenek a Lactobacillus (Lb.) acidophilus, Lb. rhamnosus GG, Lb. plantarum, Bifidobacterium (B.) bifidum, B. longum. 19

3.3. A bélflóra-módosulás Az anyatejes táplálás során kialakult bélflóra összetétele az élet elõrehaladásával megváltozik, a táplálkozással összefüggésben. A tápszeres és késõbb a vegyes táplálásra történõ átállás során a bifidus-flórát vegyes flóra váltja fel. A csecsemõkorban kialakult bélflóra összetétele az egyénre jellemzõ és meghatározza a felnõttkori baktériumok összetételét. De nemcsak a táplálkozás, hanem egyes betegségek (vírusos és bakteriális infekciók, gyógyszerszedés) is a bélflóra megváltozásához, egyensúlyának felborulásához vezethetnek. A patogén baktériumok elszaporodása és a bifidus-flóra csökkenése különbözõ további kórállapotokat eredményezhet, így szív és érrendszeri megbetegedéseket, fokozott hajlamot a carcinoma kialakulására. Ezért van nagy jelentõsége azoknak a megfigyeléseknek, amelyek arra utalnak, hogy a Bifidobacterium- és Lactobacillus-törzsek visszatelepítésével a bélbe és kolonizálódásuk elérésével számos betegségben terápiás hatás érhetõ el. Ez magyarázza, hogy életkortól függetlenül jelentõséget kapott az élõflórát tartalmazó tápszerek és élelmiszerek fogyasztása. A bélflóra és a bélsár-ph alakulására ad összegezõ eligazítást az 1. ábra. Mikróbaszám/g bélsár 10 12 10 10 10 8 10 6 Bakteroides, Eubacterium, Anaerob Streptococcus Bifidobacterium Escherichia Enterococcus Lactobacillus 10 4 Clostridium 20 Szoptatás idején 6,0 Elválasztás után 4,5-5,0 Felnőtt korban 6,0-7,0 Idős korban 7,0-7,5 Kor Bélsár-pH 1. ábra: A vastagbél-flóra és a bélsár-ph alakulása különbözõ életkorokban (Mitsuoka, T., 1978, 1982).