Peroralni probiotiki predstavljajo različne izzive, ko prehajajo skozi usta, želodec, črevesje in debelo črevo. Surovo okolje gastrointestinalnega trakta in kolonizacijska odpornost komenzalnih bakterij na tuje vrste bakterij sta dve glavni oviri, ki vplivata na zdravstvene učinke peroralnih probiotikov.
Prenos probiotikov v prebavnem traktu
1. ustna votlina
Ko probiotike zaužijemo, je prva stvar, s katero pridejo v stik, slina v ustih. Slina je bistra, rahlo kisla sluz, ki maže ustno sluznico, topi hrano in pomaga pri požiranju. Imunske komponente v slini vključujejo sekretorni imunoglobulin A (IgA), imunoglobulin G (IgG) in imunoglobulin M (IgM). Neimunske komponente vključujejo beljakovine, mucine, peptide in encime. Zato ima slina tudi določen antibakterijski učinek in lahko selektivno podpira rast nekariogenih bakterij. Študije in vitro so pokazale, da slina nima pomembnega zaviralnega učinka na rast sevov Lactobacillus, Pediococcus in Bifidobacterium. Poleg tega lahko zaradi kratkega kontaktnega časa rečemo, da je vpliv sline na probiotike minimalen.
2. želodec
Po zaužitju probiotiki potujejo skozi požiralnik in pridejo v želodec, kjer se soočijo s prvim velikim izzivom: želodčno kislino. pH želodčne kisline je približno 1-3, kar je izjemno kislo stanje, ki lahko povzroči znižanje pH vrednosti bakterijske citoplazme, kar je izjemno usodno za večino bakterij. Probiotiki ostanejo v želodcu približno 5 minut do 2 uri. Če so dalj časa izpostavljeni želodčni kislini, bo delovanje probiotikov močno prizadeto. Poleg tega lahko visoka ionska moč, pepsin in mehansko vznemirjenje v želodcu negativno vplivajo na probiotike.
3. tanko črevo
Po prehodu skozi pilorus probiotiki dosežejo tanko črevo, ki vsebuje velike količine trebušnega soka in žolča. Z nevtralizacijo tekočine tankega črevesa se pH v tankem črevesu dvigne na 6-7, kar je primernejše za rast probiotikov. Vendar bodo žolčne kisline in prebavni encimi (kot so lipaza, proteaza in amilaza itd.) v tekočini tankega črevesa še vedno ostali na določeni ravni. Probiotiki do določene mere uničijo celično strukturo ali povzročijo poškodbe znotrajcelične DNA.
4. debelo črevo
Debelo črevo vsebuje največje število in največjo gostoto flore v človeškem telesu (10^11-10^12CFU/ml), zato se morajo probiotiki v debelem črevesu običajno soočiti z odpornostjo proti kolonizaciji komenzalnih bakterij debelega črevesa. Probiotiki morajo tekmovati z gostiteljsko floro za hranila in adhezijska mesta, da lahko kolonizirajo sluznico debelega črevesa. Probiotiki, ki se ne kolonizirajo uspešno, se kmalu zatem izločijo z blatom.
Naselitev črevesne sluznice s probiotičnimi bakterijami
Uspešna kolonizacija probiotikov v človeškem telesu je pomemben predpogoj za njihovo dolgoročno blagodejno delovanje. Adhezija črevesne sluznice velja za ključni korak pri kolonizaciji probiotikov. Proces adhezije bakterij na črevesno sluznico vključuje dve stopnji: reverzibilno in stabilno. Sprva se probiotiki vežejo na sluznico preko nespecifičnih fizičnih stikov (vključno s steričnim in hidrofobnim prepoznavanjem), pri čemer vzpostavijo reverzibilno šibko fizično povezavo. Nato se s specifično vezavo med adhezini in komplementarnimi receptorji probiotiki stabilno povežejo s sluzjo ali črevesnimi epitelnimi celicami, da dosežejo uspešno kolonizacijo. Probiotiki lahko kodirajo različne faktorje celične površine, ki sodelujejo pri adheziji sluznih proteinov ali črevesnih epitelijskih celic. Poleg tega lahko probiotiki vzpostavijo stik z gostiteljskimi celicami tudi prek neproteinskih molekul, kot so teihojska kislina in eksopolisaharidi, s čimer vplivajo na adhezijo in kolonizacijo.
Izbira sorte je ključna
Če povzamemo, probiotiki morajo iti skozi »devetindevetdeset in enainosemdeset težav«, preden lahko končno odigrajo svojo vlogo v človeškem telesu, kar kaže na to, da probiotiki ne smejo imeti le probiotičnega učinka, temveč tudi močno vitalnost! Zato je ciljno žlahtnjenje probiotičnih sevov, odpornih na stres, postalo izjemno pomembno. S poglobljenimi raziskavami o fiziološkem odzivu in regulacijskih mehanizmih stresa s kislino in žolčno soljo je Union Biotech izvedel usmerjeno razmnoževanje sevov z močno toleranco, izoliranih iz tradicionalnih fermentiranih živil, kot sta kimči in jogurt, pa tudi iz človeškega črevesja in končno pridobljene rastline, vključno z zelo odpornimi sevi, vključno z Lactobacillus HH-LP56, Bifidobacterium lactis HH-BA68, Lactobacillus casei PB-LC39, Lactobacillus rhamnosus PB-LR76, Lactobacillus reuteri PB-LR09, Lactobacillus johnsonii LBJ456 itd. Receptivni funkcionalni sevi. Z optimizacijo sestave gojišča in proizvodnega procesa se doseže izražanje in uravnavanje tolerančnih genov in ključnih encimov. Poleg tega je uporaba tehnologije inkapsulacije dodatno izboljšala toleranco sevov na neugodna okolja.