Úloha probiotik v kysaných mléčných výrobcích

L. NECIDOVÁ, Š. CUPÁKOVÁ, B. JANŠTOVÁ, P. NAVRÁTILOVÁ
Fakulta veterinární hygieny a ekologie Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
Veterinářství 2002;52:66-68.

SOUHRN
Necidová L., Cupáková Š., Janštová B., Navrátilová P. Úloha probiotik v kysaných mléčných výrobcích. Veterinářství 2002;52:66-68.
V současné době se do popředí zájmu spotřebitelů dostávají probiotické potraviny, mezi nimiž dominují kysané mléčné výrobky s přídavkem probiotických bakterií. Jedná se především o kmeny rodů Lactobacillus a Bifidobacterium, které mají celou řadu pozitivních účinků na lidský organismus. Vyvažují střevní mikroflóru a udržují fyziologickou rovnováhu v zažívacím traktu, zmírňují obtíže způsobené změnou složení střevní mikroflóry. Diskutovány jsou jejich hypocholesterolemické a protinádorové účinky. Spotřebitelům je doporučována denní konzumace alespoň 100 g mléčného výrobku s minimálním obsahem 10⁶ probiotických bakterií v 1 g nebo 1 ml.

SUMMARY
Necidová L., Cupáková Š., Janštová B., Navrátilová P. The role of probiotics in fermented milk products. Veterinářství 2002;52:66-68.
The consumption of foods containing probiotic bacterial cultures, among which milk products fermented by Lactobacillus spp., or Bifidobacterium spp. predominate, is rapidly increasing. Probiotic bacteria exert a number of favourable effects on the human organism including particularly modulation of the bacterial gut flora and alleviation of troubles resulting from its dysbalance. Also discussed are hypocholesterolaemic and anti-tumour effects. Daily intake of at least 100 g of a fermented milk product containing at least 10⁶ cells of probiotic bacteria per 1 g is recommended.

Kysané (fermentované) mléčné výrobky mají svůj původ v řadě lidových mléčných nápojů, rozšířených po celém světě, které vznikaly přirozeným kysáním mléka, tedy působením mikroorganismů obsažených v syrovém mléce. V současné době jsou při jejich výrobě používány čisté mlékařské kultury. Jedná se o specifické druhy mezofilních a termofilních bakterií mléčného kysání, které jsou používány ve formě čistých nebo směsných kultur k inokulaci mléka. Z široké nabídky kmenů čistých mlékařských kultur používaných k výrobě fermentovaných mléčných výrobků má jen několik předpoklady stát se probiotikem.
Probiotika jsou přípravky na bázi mikrobiálních buněk nebo složek mikrobiálních buněk, které mají kladný vliv na zdraví hostitele a jeho prospívání.¹ Probiotika zaznamenala během posledních několika let značný rozmach. Zatímco japonský koncern Yakult již v roce 1935 uvedl na japonský trh pod stejným názvem netučný mléčný nápoj, teprve v roce 1995 přišel na německý trh první probiotický jogurt LC1 od firmy Nestlé. I spotřebitelé v České republice si osvojili koncepci probiotických produktů, před pěti lety ještě zcela neznámou. V rámci Evropy tvoří nyní podíl probiotických výrobků na trhu s kysanými mléčnými výrobky cca 10 % a lze počítat s dalším růstem.
Přestože se využití probiotik přenáší i na další skupiny potravinářských výrobků (např. snídaňové cereálie a šťávy), fermentované mléčné výrobky mezi probiotickými potravinami stále dominují. Kmeny, které se dnes nejvíce používají v probiotických výrobcích (jde výhradně o bakterie mléčného kysání), jsou uvedeny v tabulce I. Jedná se hlavně o kmeny Lactobacillus a Bifidobacterium.²

Požadované vlastnosti probiotických bakterií
Probiotické bakterie mají některé vlastnosti, kterými se odlišují od ostatních kmenů využívaných při výrobě kysaných mléčných výrobků. Musí být humánního původu, rezistentní ke kyselinám zažívacího traktu a ke žluči. Stabilita záleží na kmeni, lze zachovat až 40 % z původního množství živých bakterií, aniž by ztratily své žádoucí vlastnosti. Pro uplatnění probiotických vlastností je výhodou schopnost bakterií alespoň přechodně kolonizovat zažívací trakt člověka, ale při jejich pravidelném přísunu to není bezpodmínečně nutné. Další důležitou vlastností je antagonistické působení proti patogenním mikroorganismům produkcí antimikrobiálních látek nebo tím, že jim konkurují (nejčastěji adhezí ke střevní mukóze, čímž se zamezuje adhezi patogenních mikroorganismů). Probiotika nesmí působit toxicky ani patogenně, naopak je žádoucí, aby prokazatelně pozitivně ovlivňovala zdravotní stav hostitele. V tomto směru nastal určitý problém u probiotického mikroorganismu Enterococcus faecium. Je to mikroorganismus, jehož původní použití se v případě potravin omezovalo na kysané zelí a sýry, ale v současnosti se hlavně ve skandinávských zemích uplatňuje i v kysaných mléčných výrobcích. Byly ovšem zjištěny kmeny enterokoků, které byly spojovány s tím, že prokazatelně nezabraňovaly vzniku nemoci, případně měly schopnost přenášet rezistenci vůči antibiotikům na jiné mikroorganismy.²
Požadavky na technologické vlastnosti probiotických bakterií jsou následující: přežít sušení, popřípadě lyofilizaci, a být přítomny v aktivní formě v dostatečném množství ve fermentovaném výrobku v době konzumu (alespoň 10⁶ živých mikroorganismů v gramu). V případě některých probiotických bakterií se zjišťuje, že vlastnosti, které mají bakterie ve střevním traktu, se nemusí projevovat při technologickém zpracování potravin. Např. bakterie, která v tlustém střevě způsobuje pokles pH, nemá tuto schopnost v mléce nebo jiné potravině. Proto se k fermentaci mléka musí často použít jiný mikroorganismus. Výběr vhodných probiotických kultur je také zaměřen na schopnost vytvořit příznivé organoleptické vlastnosti fermentovaných mléčných výrobků (např. bifidobakterie produkují kyselinu octovou a mléčnou v poměru 3 : 2, proto jejich nadměrný růst může dát fermentovanému mléčnému výrobku octovou příchuť).³

Účinky živých mikroorganismů v kysaných mléčných výrobcích
Složení střevní mikroflóry je u zdravých jedinců poměrně stabilní, působením řady endogenních a exogenních faktorů se však může změnit. Gastrointestinální trakt u dospělých lidí obsahuje asi 10¹⁴ živých bakterií v 1 g sušiny stolice. Význam těchto bakterií se dlouho opomíjel a zájem se soustřeďoval pouze na střevní patogenní mikroorganismy a jiné faktory vedoucí ke gastrointestinálním potížím.⁴ Probiotické bakterie kysaných mléčných výrobků vyvažují střevní mikroflóru a udržují nebo obnovují fyziologickou rovnováhu v zažívacím traktu. Zmírňují obtíže způsobené změnou složení střevní mikroflóry např. při léčbě antibiotiky, infekcích gastrointestinálního traktu,^5-7 radioterapii,⁸ chirurgických zákrocích, onemocnění jater a ledvin, při stresu, stárnutí a poruchách imunity. Důsledkem jejich pravidelné aplikace bývá náprava symptomů, jako jsou průjmy a zácpa. Určité kmeny probiotických bakterií (L. acidophillusa bifidobakterie) podporují tvorbu makrofágů a jiných nespecifických buněčných faktorů a stimulují imunitu zvýšením počtu IgA protilátek.⁹
Probiotika spolu s ostatními bakteriemi mléčného kysání mají v mléčných výrobcích i svůj nutriční význam. U osob se sníženou aktivitou laktázy (beta-galaktosidázy) se při konzumaci mléka dostává do tlustého střeva většina laktózy, která je příčinou klinických projevů – bolesti břicha, průjmu, nadýmání. Tento stav se nazývá laktózová intolerance. Fermentované mléčné výrobky mohou konzumovat lidé, jejichž trávicí trakt má nedostatek laktázy, protože při výrobě kysaných mléčných výrobků se přemění asi 20 - 30 % laktózy na kyselinu mléčnou. Částečné odbourání laktózy dostačuje, aby kysané mléčné výrobky mohli konzumovati lidé s laktózovou intolerancí. I další zdravotně významné aspekty jsou vyvolány pravidelnou konzumací běžných kysaných mléčných výrobků, aniž by se muselo jednat o speciální probiotika. K nim kromě výše uvedeného zlepšení trávení laktózy dále patří: povzbuzující účinek na trávení, podpora resorpce vápníku, schopnost syntetizovat některé vitaminy skupiny B a některé volné aminokyseliny (tryptofan, methionin, lyzin),³ zlepšení stravitelnosti mléčných výrobků částečným štěpením proteinů, lipidů i sacharidů.
Kyselina mléčná se ve fermentovaných mléčných výrobcích vyskytuje ve dvou optických izomerech. Pravotočivá L (+) kyselina mléčná je kompletně v lidském organismu metabolizována, levotočivá D (-) kyselina mléčná se přeměňuje jen omezeně a pozvolna, proto může např. u dětí do 1 roku života vyvolat acidózu. Lactobacillus acidophillusa bifidobakterie produkují převážně L (+) mléčnou kyselinu, kterou člověk snáze metabolizuje.³
Stále zůstává předmětem dalších vědeckých výzkumů hypocholesterolemické působení probiotických bakterií. Studie in vitro prokázaly, že L. acidophillus může využívat cholesterol v růstovém médiu, avšak dodnes neexistuje přímý důkaz, že efekt snižování hladiny cholesterolu v krevní plazmě účinkem probiotických bakterií skutečně existuje. Stejně tak zůstává diskutovanou otázkou antikarcinogenní účinek probiotik. L. acidophillus a bifidobakterie mohou snižovat hladiny enzymů odpovědných za aktivitu některých prokarcinogenů a následně tak snižovat riziko tvorby nádorů.³ Pozitivně se v prevenci rakoviny projevuje antagonistické působení probiotických bakterií na hnilobné střevní bakterie a také stimulace imunitního systému.
Nejnovější výzkumy ukazují, že nejenom živé mikroorganismy, ale i jejich neživé formy a určité složky buněčných stěn mikroorganismů mohou ovlivňovat hostitele. Bylo například zjištěno, že za inhibici nádoru jsou zodpovědné peptidoglykany buněčných stěn. Jsou složené z muramyl peptidů a jejich protinádorové účinky jsou pravděpodobně založeny na aktivaci makrofágů. Proto je navrhována nová definice probiotik, která by tuto skutečnost zahrnovala.¹ V současnosti se však vyžaduje, aby se probiotické bakterie aplikovaly do výrobku živé a svoji životaschopnost si zachovávaly po co nejdelší dobu. Protože probiotické vlastnosti bakterií závisejí především na jejich schopnosti zůstat živé a kolonizovat povrch intestinálních buněk, musí v době konzumace výrobek obsahovat dostatečný počet živých mikroorganismů. Za „terapeutické minimum“ se považuje denní konzumace alespoň 100 g mléčného výrobku, který obsahuje minimálně 10⁶ probiotických bakterií v 1 g nebo 1 ml.¹⁰ Pro jednotlivé skupiny kysaných mléčných výrobků je množství bakterií použité mikrobiální kultury stanoveno vyhláškou Ministerstva zemědělství ČR č. 328/1997 Sb., k zákonu č. 110/1997 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Jako příklad lze uvést "kysané mléčné výrobky s bifidokulturou", které musí obsahovat 10^{6bifidobakterií v 1 g výrobku.11}

Závěr
Dlouhodobé implantace speciálních probiotických kmenů do střev se dosud nepodařilo dosáhnout. V průběhu užívání probiotik (formou kysaných mléčných výrobků nebo prostřednictvím farmaceutických preparátů) jsou tyto kmeny prokazovány ve stolici, ale již několik dní po přerušení jejich přísunu zmizí. V současné době se hledají cesty, jak udržet příznivě působící bakterie v trávicím traktu s trvalejším efektem. K tomu by např. měly sloužit stravou přiváděné substráty vhodné pro tyto bakterie, tzv. prebiotika. Na trh jsou také uváděny probiotické bakterie potažené ochrannou bílkovinnou vrstvou, díky níž lépe přežívají při skladování i při průchodu trávicím traktem. Pro zajištění žádoucích účinků, které konzumace probiotik nabízí, je však nadále nezbytná jejich pravidelná konzumace v dostatečném množství.

Literatura:
1. Salminen S., Ouwehand A., Benno Y., Lee Y. K. Probiotics: how should they be defined? Trends in Food Science & Technology 1999;10:107-110.
2. Kneifel W., Bonaparte Ch. Neue Trends bei gesundheitlich relevanten Lebensmitteln: 1. Probiotica. Ernährung 1998;22;357-363.
3. Gomes A. M. P., Malcata F. X. Bifidibacterium spp. and Lactobacillus acidophilus: biological, biochemical, technological and therapeutical properties relevant for use as probiotics. Trends in Food Science and Technology 1999;10:139-157.
4. Kvasničková A. Sacharidy pro funkční potraviny. Praha; UZPI Praha, 2000;31-38.
5. De Simone C., Tzantzoglou S., Baldinelli L. et al. Enhancement of host resistance against Salmonella typhimurium infection by a diet supplemented with yoghurt. Immunopharmacol Immunotoxicol 1988;10:399-415.
6. Kaila M., Isolauri E., Soppi E., Virtanen E., Laine S., Arvilommi H. Enhancement of the circulating antibody secreting cell response in human diarrhea by a human Lactobacillus strain. Pediatr Res 1992;32:141-144.
7. Saavedra J. M., Bauman N. A., Oung I., Perman J. A., Yolken R. H. Feeding of Bifidobacterium bifidum and Streptococcus thermophilus to infants in hospital for prevention of diarrhoea and shedding of rotavirus. Lancet 1994;344:1046-1049.
8. Salminen E., Elomaa I., Minkkinen J., Vapaatalo H., Salminen S. Preservation of intestinal interrity during radiotherapy using live Lactobacillus cultures. Clin Radiol 1988;39:435-437.
9. Brassard D. Bacteriés lactiques et santé. Revue laitiere francaise 1997;570:20-21.
10. Rybka S., Kailasapathy K. The survival of culture bacteria in fresh and freeze-dried AB yoghurts. The Australian Journal of Dairy Technology 1995;50:51-57.
11. Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 328/1997 Sb., kterou se provádí §18 písm. a), d), h), i), j) a k) zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, pro mléko a mléčné výrobky, zmrzliny a mražené krémy a jedlé tuky a oleje, ve znění vyhlášky č. 347/1999 Sb. a vyhlášky č. 90/2000 Sb.

Adresa autora:
MVDr. Lenka Necidová, PhD.
Ústav hygieny a technologie mléka FVHE
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Palackého 1 – 3
612 42 Brno
E-mail: necidova@seznam.cz

Kompletní text včetně obrazového materiálu naleznete ve Veterinářství 2002;52:66-68.