Prebiotyki powinny być dostarczane do organizmu wraz z codzienną dietą. Wiele badań naukowych potwierdziło, iż dieta bogata w substancje prebiotyczne pomaga chronić ludzi przed chorobami cywilizacyjnymi oraz poprawia kondycję naszej mikrobioty jelitowej, tym samym wspomagając układ odpornościowy. Prebiotyki odgrywają kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu całego organizmu, wpływając na ogólny dobrostan, w tym dobre samopoczucie.

Definicja prebiotyku

Prebiotyk – ten termin po raz pierwszy został użyty w roku 1995 termin przez Gibsona i Roberfroida. Wtedy też powstała definicja prebiotyków, określana jako niestrawione składniki żywności, które korzystnie działają na gospodarza przez selektywną stymulację wzrostu i/lub aktywności jednego rodzaju lub ograniczonej liczby bakterii bytujących w okrężnicy. W późniejszym okresie ta definicja została zmodyfikowana. 

Obecna definicja prebiotyków brzmi następująco: są to substancje zawarte w żywności (bądź do niej dodawane), które selektywnie pobudzają wzrost i/lub aktywność wybranych szczepów bakterii probiotycznych obecnych w przewodzie pokarmowym. 

Substancje prebiotyczne są bardzo istotne do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Prebiotyki nie są trawione przez endogenne enzymy w organizmie człowieka, praktycznie niestrawione docierają do okrężnicy i tam ulegają całkowitej fermentacji. Prebiotyki poprzez stymulację oraz tworzenie odpowiednich warunków do wzrostu szczepów probiotycznych przyczyniają się do poprawy składu biocenozy jelitowej, dodatkowo wspomagają motorykę jelit oraz wpływają korzystnie na odżywienie komórek nabłonka jelitowego. 

Jakie warunki musi spełniać prebiotyk?

Aby substancja mogła być nazywana prebiotykiem, musi spełniać kilka warunków, takich jak:

  1. obniżanie wskaźnika pH treści jelitowej;
  2. selektywna aktywacja wzrostu wybranych szczepów bakterii, wpływających pozytywnie na organizm;
  3. przejawianie korzystnego dla człowiek działania miejscowego w przewodzie pokarmowym;
  4. uodpornienie na hydrolizę oraz działanie enzymów. Nie powinny ulegać wchłanianiu w górnym odcinku przewodu pokarmowego; 
  5. stanowienie selektywnego substratu dla jednego lub określonej liczby pożytecznych gatunków mikroorganizmów w okrężnicy; 
  6. stabilność w procesie przetwórstwa spożywczego. 

Prebiotyki powinny stanowić idealne substraty do hydrolizy i fermentacji dla mikroflory jelitowej. Żeby być bardziej dokładnym, głównie dotyczy to szczepu bifidobakterii, które wykorzystują też produkty przemiany białkowej, zwiększając masę stolca.

Produkty fermentacji – krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) oraz inne kwasy organiczne – poprzez obniżenie pH treści jelitowej sprzyjają utrzymaniu równowagi mikroflory jelita grubego, stymulując wzrost liczby bakterii z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus, co w efekcie powoduje spadek liczby bakterii patogennych.

SCFA są niezwykle istotne dla naszego zdrowia. Uczestniczą w zachowaniu ciągłości tkanki nabłonkowej jelit, stanowią bogate źródło energii, zarówno dla bakterii, jak i dla kolonocytów (komórek nabłonka jelita grubego), a także przeciwdziałają rozwojowi chorób cywilizacyjnych, np. prowadzą do apoptozy (śmierci) komórki potencjalnie nowotworowej.

Gdzie szukać prebiotyków?

Laktuloza

Laktulozę otrzymuje się głównie z laktozy. Laktuloza ciekła jest rozkładana w okrężnicy (przede wszystkim przez bakterie z rodziny Lactobacillus i Bacteroides) do kwasu mlekowego, mrówkowego i octowego oraz dwutlenku węgla. Kwasy te obniżają wskaźnik pH w okrężnicy z 7 do około 5 i tam wykazują miejscowe działanie osmotyczne, powodując zatrzymanie wody w jelicie grubym. W wyniku tego następuje rozluźnienie i zwiększenie masy kału oraz stymulacja perystaltyki jelit.

Poza działaniem prebiotycznym laktuloza wykazuje również działanie zapobiegające zaparciom. Z dostępnych badań wynika również, że przyjmowanie laktulozy w małych i regularnych dawkach sprzyja poprawie wchłaniania wapnia. Dodatkowo stymuluje też układ odpornościowy pacjentów cierpiących na marskość wątroby. Laktuloza jest również stosowana pomocniczo w leczeniu encefalopatii wątrobowej oraz wpływa za zahamowanie powstania wtórnych kwasów żółciowych. 

Oligosachrydy 

Oligosacharydy nie są metabolizowane przez organizm. Znane są jako czynniki bifidogenne. Występują w ponad 36 000 produktów pochodzenia roślinnego, takich jak: 

  • szparagi (10-15%), 
  • karczochy (15-20%), 
  • cykoria (13-20%), 
  • cebula (2-6%), 
  • płatki kukurydziane, 
  • kasze, 
  • czosnek (9-16%), 
  • fasola, 
  • groch, 
  • pszenica (1-4%), 
  • marchwianka, 
  • kleik ryżowy,
  • banany (0,3-0,6%).

W badaniach in vitro oraz in vivo potwierdzono właściwości prebiotyczne takich oligosacharydów, jak np.:

  1. fruktooligosacharydy (FOS),
  2. galaktooligosacharydy (GOS), 
  3. izomaltooligosacharydy (IMO), 
  4. ksylooligosacharydy (XOS),
  5. oligosacharydy sojowe (SBOS). 

Naturalnym źródłem FOS w diecie są: cebula, szparagi, pszenica, banany, pomidory, ziemniaki oraz miód. W badaniach prowadzonych przez Gibsona i współpracowników wykazano, że podawanie FOS pacjentom w ilości 15 g dziennie przez 15 dni znacznie zwiększyło zawartość bifidobakterii w kale, przy jednoczesnym spadku ilości Bacteroides, Fusobacterium i Clostridium. Z kolei ilość bakterii z rodzaju Lactobacillus oraz pałeczek Escherichia coli pozostała na tym samym poziomie. Według badań Rao i współpracowników, już nawet 5 g FOS w dziennej diecie prowadziło do wzrostu liczby bifidobakterii w jelitach.

Galaktooligosacharydy są naturalnymi składnikami mleka matki, a także niektórych owoców i warzyw. Zaleca się spożywanie GOS w dawce około 3 g dziennie, a produkty zawierające GOS zalicza się do żywności prozdrowotnej. Znajdują zastosowanie jako zamienniki sacharozy m.in. do produkcji gumy do żucia oraz żywności funkcjonalnej dla diabetyków i osób starszych. GOS stosowane są również do produkcji odżywek dla dzieci, jogurtów, deserów, mleka lub maślanki w proszku.

Oligosacharydy sojowe ekstrahuje się bezpośrednio z surowca. Serwatka sojowa, produkt uboczny przy otrzymywaniu białka sojowego, zawiera oligosacharydy, rafinozę, stachiozę, glukozę i fruktozę. Rafinoza i stachioza nie ulegają hydrolizie w żołądku i jelicie cienkim i nienaruszone docierają do okrężnicy. Tam działają jako czynniki bifidogenne, stymulujące wzrost bifidobakterii.
Izomaltooligosacharydy otrzymywane są przede wszystkim ze skrobi, natomiast ksylooligosacharydy są polimerami D-ksylanów, strukturalnych składników ziarna zbóż i traw. 

Polisacharydy (Inulina lub skrobia)  

Inulina znajduje się w często spożywanych owocach i warzywach, w których jej zawartość waha się od 0,3 do 22%. Występuje głównie w bulwach i korzeniach roślin zaliczanych do rodziny Liliaceae (np. cebula, czosnek, por, etc.) oraz Compositae (topinambur, dalia, cykoria, szparagi, karczochy, mniszek lekarski, czy łopian). W mniejszych ilościach spotykamy ją także w pszenicy, życie, jęczmieniu oraz pszenżycie. 

Inulina należy do prebiotyków, które stymulują wzrost prozdrowotnych bakterii z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus. Bakterie te są jednymi z głównych producentów SCFA (krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe) oraz przeciwdziałają namnażaniu się patogenów, takich jak Escherichia coli i Clostridium perfringens

Dodatkowo inulina zapobiega rozwojowi cukrzycy poprzez hamowanie wzrostu poziomu insuliny i glukozy we krwi. Przyczynia się także do obniżenia poziomu cholesterolu w surowicy krwi, zmniejszając ryzyko chorób układu krążenia. Wspomaga również funkcjonowanie układu immunologicznego oraz wykazuje działanie antykancerogenne zmniejszając ryzyko powstawania nowotworów, głównie jelita. Korzystnie działa na organizm człowieka, gdy waha się w granicach od 3 do 6 g na dobę.

Cząsteczka skrobi zbudowana jest głównie z amylozy i amylopektyny. Pod względem trawienia skrobi w jelicie cienkim człowieka możemy wyróżnić skrobię szybko trawioną (RDS, czyli rapidly digestible starch) oraz skrobię wolno trawioną (SDS, czyli slowly digestible starch). Doświadczenia pokazały jednak, że nie cała skrobia zostaje strawiona i część z niej przedostaje się do jelita grubego – ta właśnie frakcja została nazwana skrobią oporną (RS, resistant starch). Skrobia oporna to oczywiście włókno pochodzenia roślinnego, które jest oporne na enzymy amylolityczne człowieka. Możemy je podzielić na 4 typy:

  1. skroba niedostępna fizycznie (RS1) – występuje głównie w ścianie komórkowej całych lub częściowo zmielonych ziaren zbóż i w nasionach;
  2. ziarna skrobi surowej (RS2) – możemy ją znaleźć w surowych ziemniakach, zbożu czy niedojrzałych bananach;
  3. skroba retrogradowana (RS3) -to substancja wytrącona z kleiku skrobiowego w procesie retrogradacji; 
  4. skroba otrzymywana chemicznie (RS4) – to skrobia, która powstaje w wyniku procesu modyfikacji chemicznej lub fizycznej;

Skrobia oporna należy do cenionej grupy prebiotyków ze względu na swoje pozytywne działanie na organizm, a mianowicie zapobiega rozwojowi oporności na insulinę, nowotworu okrężnicy oraz wpływa na utrzymanie prawidłowej mikroflory jelit. 

Głównymi gatunkami bakterii rozkładającymi skrobię oporną są: Ruminococcus bromii, Bacteroides thetaiotaomicron, Bifidobacterium adolescentis i Eubacterium rectale.
Do pozostałych polisacharydów naturalnych o największym znaczeniu żywieniowym zalicza się również: celulozę, hemicelulozy, pektyny. 

Polifenole

Zgodnie z najnowszymi doniesieniami i definicją do grupy prebiotyków można zaliczyć także polifenole. Zgodnie z badaniami nawet do 90% spożywanych polifenoli nie ulega absorpcji w jelicie cienkim i dociera do jelita grubego, a tam wpływają na modyfikację składu mikrobiomu oraz są przez niego metabolizowane.

Jeśli chodzi o działanie polifenoli jako substancji prebiotycznych wciąż jeszcze mało wiemy, większość badań jest dopiero prowadzonych. Wiemy natomiast, że resweratrol (jeden z silniejszych polifenoli), który znajduje się głównie w skórce ciemnych winogron, pobudza namnażanie korzystnych bakterii należących do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, a hamuje wzrost bakterii chorobotwórczych Enterococcus faecalis.

Dostępne na rynku preparaty o działaniu prebiotycznym

W aptece lub sklepach zielarskich możemy znaleźć kilka preparatów o działaniu prebiotycznym. Zarejestrowane jako preparaty lecznicze to między innymi:

  • preparaty z laktulozą (roztwory doustne, syropy);
  • sypane zioła zawierające w swym składzie inulinę jak korzeń cykorii podróżnik czy korzeń mniszka lekarskiego. 

Są oczywiście dostępne również suplementy diety o działaniu prebiotycznym, składają się z inuliny, błonnika pokarmowego oraz fruktooligosacharydów czy laktulozy. 

  • Fisioflor (Aboca) – połączenie inuliny i fruktooligosacharydów;
  • F-Inulin (Formeds) – inulina;
  • Fibraxine (Alfa W.) – błonnik pokarmowy w formie arabinogalaktanu;
  • Jeliton (Kato Labs) – błonnik pokarmowy w formie łupin nasiennych i nasion babki jajowatej;
  • BLF 100 (Bayer) – głównie fruktooligosacharydy;
  • preparaty z resweratrolem.

Żywność wzbogacona prebiotykami

Prebiotyki mogą być również wprowadzone sztucznie do żywności w celu poprawienia jej wartości odżywczej i zdrowotnej. 

Prebiotyki zastosowano m.in. do produkcji modyfikowanego mleka początkowego i następnego. Użyto do tego mieszaniny frukto- i galaktooligosacharydów (GOS). Badania wykazały, iż taka formuła mleka dla niemowląt zawierająca dodatek GOS i FOS bardzo dobrze naśladuje w swoim działaniu efekt prebiotyczny oligosacharydów zawartych w mleku kobiecym, a mianowicie stymuluje wzrost flory jelitowej (głównie Bifidobacteria i Lactobacilli), metabolitów bakteryjnych oraz pH stolca. Na rynku dostępnych jest obecnie bardzo duży wybór takich modyfikowanych mlek. Są to: Bebiko 1,2,3, Bebiko 2R, 3R, Bebiko HA1, HA2, Bebilon 1,2,3,Bebilon HA1, HA2. 

Prebiotyki najlepiej spożywać w formie niezmienionej, czyli naturalne obecnych w produktach spożywczych. Niedawne badania wykazały, iż dodatek do diety rafinowanej inuliny co prawda może pomagać w zwalczaniu otyłości i cukrzycy, ale także wpływać negatywnie na jelita, prowadząc do dysbiozy. Badania na myszach pokazały iż u wielu z nich rozwinęła się także żółtaczka oraz nowotwór wątroby. Zaznaczam, że do tego badania użyta była wyekstraktowana inulina z korzenia cykorii a nie ta naturalna, występująca w żywności. 

Inne, pozytywne działania prebiotyków

  1. zapobiegają rozwojowi raka jelita grubego i okrężnicy;
  2. regulują profil lipidowy, obniżają cholesterol całkowity i frakcje LDL;
  3. stymulują układ immunologiczny;
  4. zwiększają przyswajanie wapnia;
  5. zapewniają odpowiednią wartość pH w jelitach;
  6. łagodzą objawy wrzodów żołądka oraz zapobiegają rozwojowi grzybicy pochwy. 

Nie ma wątpliwości, że prebiotyki stanowią ważny element prozdrowotnego odżywiania. Odgrywają istotną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu a głównie układu pokarmowego. Wiele badań naukowych potwierdziło, iż dieta bogata w substancje prebiotyczne może uchronić nas przed chorobami cywilizacyjnymi oraz poprawiać kondycję naszej mikrobioty, tym samym wspomagać układ odpornościowy. 

Bibliografia:

  1. Śliżewska K, Nowak A, Barczyńska R, Libudzisz Z, Prebiotyki – definicja, właściwości i zastosowanie w przemyśle, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2013, 1(86), s. 5-20;
  2. Mojka Katarzyna, Probiotyki, prebiotyki i synbiotyki – charakterystyka i funkcje, Probl Hig Epidemiol 2014, 95(3), s. 541-549;
  3. Adamczak M, Bednarski W, Enzymatyczna synteza galaktooligosacharydów i laktulozy w permeacie po ultrafiltracji serwatki, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 6(61), s. 105 – 117;
  4. Karwowska Z, Majchrzak K, Wpływ błonnika na zróżnicowanie mikroflory jelitowej (mikrobiota jelitowa), BROMAT. CHEM. TOKSYKOL, 2015, 4, s. 701 – 709;
  5. Dybkowska E, Zalewska E, Właściwości funkcjonalne i technologiczne inuliny i fruktooligosacharydów, Postępy techniki przetwórstwa spożywczego, 2015, 1, s. 82-85; 
  6. Zaremba Anna, Dobrodziejstwa probiotyków i prebiotyków oraz ich naturalne źródła, Polski Przemysł, 2015, 2, s. 58-63;
  7. Zalega J, Szostak-Węgierek D, Żywienie w profilaktyce nowotworów. Część II. Składniki mineralne, witaminy, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, probiotyki, prebiotyki, Probl Hig Epidemiol 2013, 94(1), s. 50-58;
  8. Kubik C, Piasecka K, Ayszka A, Bielecki S, Polifruktany i fruktooligosacharydy (FOS) – występowanie, otrzymywanie i zastosowanie, Biotechnologia, 2006, 2(73), s. 103-116;
  9. Bąk-Romaniszyn L, Zeman K, Probiotyki i prebiotyki w profilaktyce i leczeniu chorób u dzieci, Pediatr Med Rodz 2010, 6 (3), s. 176-181; 
  10. Bąk-Romaniszyn L, Zeman K, Probiotyki i prebiotyki w chorobach przewodu pokarmowego u dzieci, Pediatr Med Rodz 2009, 5 (1), s. 16-22;
  11. http://www.hasco-lek.pl/assets/Uploads/Lactulosum-Hasco-Ulotka-13-02-2014.pdf
  12. Ruszkowski J, Szewczyk A, Witkowski J, Przegląd doustnych prebiotyków, probiotyków, synbiotyków i postbiotyków dostępnych na polskim rynku aptecznym, Farmacja Polska, 2018, 74(2), s. 114-122;
  13. Vishal Singh i wps. Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer, Cell, 2018, 175(3), s. 679-694.

Powyższy materiał, podobnie jak pozostałe treści na portalu, chroniony jest prawem autorskim – wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu wyłącznie po uzyskaniu zgody wydawcy – RadioklinikaPL.

Zapytaj lub skomentuj:

Napisz komentarz
Podaj swoje imię