Slovensky English
Úvodná stránka Aktuality Produkty Aktivity Linky O spoločnosti
Kvasnice - Sušené pivovarské kvasnice Sušené pivovarské kvasnice musia mať svetlohnedú farbu, vôňu kvasničnú bez cudzieho zápachu, chuť mierne horkastú, kvasničnú, bez cudzích príchutí; tmavohnedé sfarbenie nie je prípustné. (2) Sušené pivovarské kvasnice môžu mať vlhkosť najviac 10 hmotnostných percent. Balenie, skladovanie a preprava (1) Sušené pivovarské kvasnice možno baliť len do zdravotne neškodného a funkčne vyhovujúceho obalu. (2) Sušené pivovarské kvasnice možno skladovať len v suchých, dobre vetraných priestoroch, ktoré sú chránené pred priamym slnečným žiarením. (3) Sušené pivovarské kvasnice možno prepravovať len v čistých, krytých dopravných prostriedkoch, chránené pred zvlhnutím Prechodné ustanovenia (1) Droždie a sušené pivovarské kvasnice možno uvádzať do obehu v spotrebiteľských obaloch a v obchodných obaloch s pôvodným označením do 31. októbra 2000. (2) Kvasná aktivita pekárskeho droždia do 31. mája 2001 môže byť najviac 95 minút. (3) Kvasná aktivita aktívneho sušeného droždia do 31. mája 2001 môže byť najviac 95 minút a po troch mesiacoch od jeho výroby môže byť najviac 130 minút. Potravinový kódex SR 1.11.2000
Probiotické kmene mikroorganizmov a ich účinok na hostiteľský organizmus - Eva Ürgeová, Monika Marecová Katedra biotechnológií, Fakulta prírodných vied Univerzity Sv. Cyrila a Metoda v Trnave, Nám. J. Herdu 2, 917 01 Trnava Súhrn: Článok je stručným prehľadom využiteľnosti a pôsobenia probiotík a ich účinku na hostiteľský organizmus. Sú v ňom charakteristiky niektorých typických zástupcov probiotických mikroorganizmov, ktoré sa najčastejšie využívajú vo výžive a krmovinárstve. Kľúčové slová: probiotiká, prebiotiká, symbiotiká, mikroorganizmy, Lactobacillus, Bifidobacteria, Sccharomyces cerevisiae, krmivo, výživa Charakterizácia termínu probiotikum Vplyv stravy a niektorých živých mikroorganizmov na zdravie je známy už niekoľko sto rokov. Množstvo poznatkov o týchto vplyvoch významne narastá. Začalo sa uvažovať aj o konkrétnych potravinových zložkách. Na základe týchto poznatkov môžeme dnes lepšie určiť nové a zdravšie potraviny, alebo krmoviny, znižujúce riziko celého radu chronických a infekčných ochorení. Sú to vlastne tradičné potraviny/krmoviny modifikované tak, že majú konkrétne priaznivé zdravotné účinky, ktoré nemodifikovaným výrobkom chýbajú. Najväčšími skupinami funkčných potravín sú probiotické, prebiotické a symbiotické potraviny. Ide o potraviny zamerané na skvalitnenie mikrobiálnej flóry čriev (HOLM, 2001). Termín probiotikum ako prvý použil Parker v roku 1974 na popísanie organizmov a látok, ktoré prispievajú k mikrobiálnej rovnováhe v črevách (PARKER, 1974). O dvadsať rokov neskôr je označenie „probiotikum“ univerzálnym pojmom používaným v celosvetovom meradle. Termín probiotikum pochádza z dvoch gréckych slov znamenajúcich „pre život“ a je v protiklade s termínom antibiotikum „proti životu“ (MICHALÍK a kol., 1999). Fuller v roku 1992 definuje probiotiká ako bioprípravky, ktoré obsahujú živé bunky, alebo metabolity stabilizovaných autochtónnych mikroorganizmov, ktoré optimalizujú osídlenie a zloženie črevnej mikroflóry zvierat a ľudí so stimulačným efektom na tráviace procesy a imunitu organizmu (FULLER, 1992), Schrezenmeir a de Vrese ako kultúrne mikroorganizmy priaznivo ovplyvňujúce trávenie (SCHREZENMEIR, de VRESE, 2001). Napriek rozdielnym názorom je termín probiotikum všeobecne používaný pre akýkoľvek produkt obsahujúci životaschopné mikroorganizmy (MICHALÍK a kol., 1999). Najčastejšie sa probiotiká používajú ako doplnky do krmív vo vegetatívnej forme alebo vo forme spór. V určitých častiach tráviaceho traktu dochádza k ich rastu a rozvoju, čo súčastne vedie k potlačeniu rozvoja niektorých nežiadúcich mikroorganizmov. Dochádza k tomu vďaka konkurenčnému boju, pri ktorom fyziologicky prospešné probiotické druhy mikroorganizmov vytláčajú patogénne pôsobiace mikroorganizmy. Pri pôsobení probiotík nejde o bakteriostatický alebo bakteriocídny účinok, ale vyvolávajú zdravotne prospešné účinky tým, že sa podieľajú v procesoch imunitnej regulácie. Termín probiotikum sa používa na označenie produktov, ktoré obsahujú živé mikroorganizmy, priaznivo ovplyvňujúce črevnú mikroflóru a teda prospievajú zdraviu hostiteľa a majú vplyv na gastrointestinálny, respiračný alebo urogenitálny trakt (FERENČÍK, EBRINGER, 2002). Prebiotiká sú nestráviteľné potravinové zložky, ktoré nepodliehajú pôsobeniu enzýmov na trávenie v hornej časti gastrointestinálneho traktu, vstupujú do čriev v nedotknutom stave a stimulujú rast konkrétnych, priaznivých organizmov črevnej mikroflóry (HOLM, 2001, STEER, 2000), ktoré priaznivo vplývajú na hostiteľský organizmus tým, že selektívne stimulujú rast alebo aktivitu jedného druhu alebo niekoľkých druhov baktérií v hrubom čreve. Všetky doterajšie komerčné prebiotické produkty sú sacharidy, a to prevažne oligosacharidy, 146 napr. frukto-oligosacharidy, galakto-oligosacharidy či laktulóza. alebo niektoré polysacharidy. Nestráviteľnosť prebiotík je rovnaká, akú má vláknina v strave, ale ich fyziologické funkcie sa často líšia. A tak niektoré prebiotiká veľmi selektívne stimulujú rast a zároveň potláčajú viaceré patogénne baktérie prítomné v mikroflóre, pretože tie využívajú prebiotiká na svoj rast len veľmi málo, alebo vôbec nie. Prebiotický princíp je teda založený na selektívnej stimulácii takých mikroorganizmov, ktoré sú schopné hydrolyzovať prebiotiká na sacharidové monoméry a využívať ich na svoj rast. Väčšina dnes používaných prebiotík sa nachádza prirodzene v rastlinných potravinách a mnohé sú dnes komerčne dostupné ako zložky pridávané do funkčných potravín. Symbiotiká sú preparáty, ktoré majú vlastnosti alebo sú zložené z prebiotík aj probiotík a nachádzajú sa predovšetkým v mliečnych výrobkoch. Terapeutický účinok probiotík V poslednom desaťročí sa zvýšil počet experimentov a štúdií dokumentujúcich priaznivý terapeutický účinok probiotík pri niektorých chorobných stavoch (FERENČÍK, EBRINGER, 2002). Ku krmovinám sa môžu probiotiká pridávať buď ako jednotlivé kultúry alebo ako zmes viacerých kultúr. Z hľadiska využitia probiotík v praxi je mimoriadne významný ich lokálny, celkový biomedicínsky účinok, inhibičný efekt voči patogénom, optimalizačný vplyv na tráviace procesy a anticholesterolová aktivita (TEITELBAUM, WALKER 2002, SAAVEDRA, TSCHERNIA 2002). Zdravotné účinky probiotík a prebiotík podľa Andersona sú zlepšenie laktózovej intolerancie užitím probioticky fermentovaného mlieka, upravenie systolického krvného tlaku, odstránenie zápchy, prevencia cestovnej koliky, odstránenie koliky po antibiotickej liečbe, prevencia črevných ochorení (ANDERSON a kol., 2001). FOOKS a kol., (1999) študovali imunostimulačný účinok probiotík, keď po dobu 4 mesiacov podávali 24 osobám denne 450 g jogurtu pričom zaznamenali signifikantný nárast γ-interferónu. Na zvieracom modeli bol zaznamenaný nárast NK - buniek a takisto nárast γ-interferónu. SOOMRO a kol., (2002), FEMIA, (2002) popísali na schopnosť probiotík redukovať toxické metabolity a schopnosť potláčať prítomnosť karcinogénov v organizme. Mimoriadny význam má využitie probiotík v prevencii diarhoického syndrómu u ľudí a u hospodárskych zvierat (REID 1999, ISSOLAURI a kol., 1991, GANCARČÍKOVÁ a kol., 2002). OUWEHAND a kol., (1999) opísali preventívny účinok Lactobacillus GG a Lactobacillus La - 5 spolu s Bifidobacterium lactis Bb-12 pred cestovnou kolikou. „Terapeutické minimum“ probiotického výrobku je 1.105 KTJ/ML. Aby sa u človeka dosiahlo akýchkoľvek kladných účinkov je nevyhnutná denná konzumácia živých buniek v množstve 1.106 - 1.109 KTJ/ml (LEE, 1995). Prehľad zdravotných účinkov probiotík je uvedený v Tabuľke 1. Aj napriek mnohým získaným poznatkom, nie je mechanizmus účinku probiotík v súčasnosti úplne objasnený. Mechanizmus inhibičného účinku probiotík voči patogénom môže byť spôsobený kompetíciou o receptory na črevnej sliznici, kompetíciou o živiny, produkciou antibakteriálnych látok a stimuláciou imunity. Probiotiká ovplyvňujú tráviace procesy makroorganizmu nárastom populácie mikroorganizmov, zvýšením enzýmovej aktivity mikroorganizmov, zvýšením stráviteľnosti a využiteľnosti dodanej potravy. Produkčný kmeň probiotika nesmie byť patogénny, musí byť schopný tolerovať podmienky tráviaceho traktu, adherovať vo vysokých počtoch na sliznicu tráviaceho traktu, musí si zachovať vysokú životnosť pri spracovaní a skladovaní, rýchlo sa revitalizovať v tráviacom trakte, musí mať schopnosť produkovať inhibičné látky voči patogénom, musí mať prospešné 147 účinky na hostiteľa. Probiotiká majú pozitívne účinky na organizmus najmä počas ochorenia alebo stresu. Počas takýchto období je preto dôležité podporovať túto intestinálnu flóru. Mikroorganizmy používané ako probiotiká by mali spĺňať tieto podmienky: a) byť prirodzeným obyvateľom intestinálneho traktu bez vedľajších škodlivých účinkov, b) schopný prežiť a rozmnožovať sa v tráviacom trakte, c) prospešne vplývať na intestinálny trakt, d) zachovať si životaschopnosť a aktivitu v krmive, ktoré funguje ako nosič. Medzi prospešné mikroorganizmy a teda medzi probiotiká patria najmä baktérie mliečneho kvasenia a bifidobaktérie. Tieto mikroorganizmy sú prospešné tak pre ľudí ako aj pre zvieratá a preto sú stále pozorne skúmané mechanizmy ich pôsobenia v hostiteľskom organizme. Tabuľka 1 Medicínske účinky probiotických baktérii (HOLM, 2001) Známe medicínske účinky Probiotické druhy Úprava imunitného systému L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii, L. rhamnosus Rovnováha črevnej mikroflóry L. acidophilus, L. casei, B. bifidum Nižšia karcinogenita L. acidophilus, L. casei, L. gaserri, L. delbruecki Protinádorový vplyv L. acidophilus, L. casei, L. gasseri, L. delbruecki, L. plantarum, B. infantis, B. adolescentis, B. bifidum, B. longum Prevencia cestovnej koliky Saccharomyces spp., zmes L. acidophilus, B. bifidum, Streptococcus thermophilus, L. bulgaricus, Prevencia rotavírusovej koliky L. rhamnosus, B. bifidum Prevencia hnačky zapríčinenej C. difficile L. rhamnosus, S. spp. Prevencia inej koliky L. acidophillus, L. rhamnosus, B. bifidum Účinnosť probiotík môžeme zvýšiť selekciou účinnejších kmeňov mikroorganizmov, génovými manipuláciami, kombináciou viacerých kmeňov mikroorganizmov, alebo kombináciou probiotík a synergicky pôsobiacich komponentov. Z praktického hľadiska sa ukazuje ako najvýhodnejšia metóda zvýšenia účinnosti probiotických prípravkov kombináciou probiotík so synergicky pôsobiacimi komponentmi prirodzeného pôvodu - prebiotikami. Do úvahy prichádzajú také komponenty, ktoré pozitívne ovplyvňujú ekosystém tráviaceho traktu a imunitu hostiteľa prostredníctvom niektorého z mechanizmov účinku probiotík. Zvýšenie účinnosti probiotík ich kombináciou so synergicky pôsobiacimi komponentmi sa dosiahne buď zintenzívnením jedného z mechanizmov, alebo rozšírením škály mechanizmov probiotického účinku. Uvedenou kombináciou sa získajú účinnejšie probiotické prípravky, ktoré môžeme označiť ako potenciované probiotiká (MICHALÍK a kol., 1999). POOL a kol., (2002) sledovali vplyv prítomnosti inulínu a oligofruktózy (OF) na vznik rakoviny hrubého čreva. Autori dokázali, že prítomnosť inulínu a oligofruktózy má rozhodujúcu úlohu pri prevencii rakoviny. GALLAHER, KHIL (1999) sledovali účinok xyloogosacharidov a laktulózy na rast bifidobaktérii. Zistili, že prítomnosť fruktooligosacharidov (FOS) spôsobuje nárast populácie bifidobaktérií. Na potenciovanie účinnosti probiotík možno využiť viacero vhodných komponentov, ako sú fruktoligosacharidy, fytokomponenty, živiny a rastové faktory, proteíny, polynenasýtené mastné kyseliny, organické kyseliny a metabolity baktérii (PERCIVAL 1999, LAERE, JEUKENS 2001, ROBERFROID, 2001). Fruktooligosacharidy sú prirodzene sa vyskytujúce cukry v cibuli, cesnaku, jačmeni, v mede, v ryži, v hnedom cukri, v rajčinách, v pšenici a v triticale. Štúdie in vivo naznačujú, že fruktooligosacharidy pôsobia ako vláknina potravy. 148 V hrubom čreve sú fruktooligosacharidy fermentované baktériami a vznikajú metabolizovateľné produkty (SPIEGEL, 1994). Kombinácia probiotík s oligosacharidmi môže zabezpečiť zvýšenie prežívania probiotického kmeňa počas prechodu tráviacim traktom a jeho začlenenie medzi endogénne baktérie (COPPA, 2002). BIELECKA a kol., (2002) sledovali vplyv prebiotických komponentov (inulín, FOS, OF) na črevnú mikroklímu potkanov. Výsledky dokazujú, že oligofruktóza sa stáva efektívnejším prebiotikom, ak je podávaná spolu s probiotickými baktériami. BOMBA, (2000), KVASNIČKOVÁ (1994) a PERCIVAl, (1999) sledovali vplyv fruktooligosacharidov v hrubom čreve a pre trvalý príjem stanovili dávku 2,170 mg/kg/deň. Mikrobiologickým rozborom zistili 10 - násobný nárast bifidobaktérii v črevnej mikroflóre testovaných osôb, ktorým pravidelne podávali 8 gramov fruktooligosacharidov počas 2 týždňov, nežiadúcim účinkom pri vysokom príjme fruktooligosacharidov bola kolika.. KONTULA a kol., (1998) sledovali vplyv fermentovaných ovsených otrúb na ľudský gastrointestinálny trakt. Ovsené otruby boli fermentované kmeňom Lactobacillus rhamnosus GG VTT E90522 (Lactobacillus GG) v množstve 108-109 KTJ/ml. Konzumovanie otrúb podporovalo nárast bifidobaktérii ako aj nárast produkcie kyseliny octovej, propiónovej a maslovej. Laktulóza a laktosacharóza majú v Japonsku status „potravín pre špecifické zdravotné použitie“ a predpokladá sa, že výrobky, ktoré tieto prísady obsahujú, napomáhajú rozvoju priaznivo pôsobiacich baktérii. Na celom svete stúpa výroba prebiotických prísad odvodených od laktózy. Laktulóza – (1, 4 – betagalaktozido – fruktóza) sa ročne vyrába v množstve 20 000 ton. Je to nízkoenergetické sladidlo a pretože nie je metabolizovaná organizmom, prechádza do hrubého čreva, kde svojou prítomnosťou stimuluje rast bifidobaktérii. Používa sa pri liečení hepatickej encefalopatie, pretože je veľmi účinná a má len málo vážnejších vedľajších účinkov. Laktulóza a galaktooligosacharidy sa dajú použiť do mliečnej kojeneckej výživy, aby chránili novorodencov pred patogénmi (SHORTT, 1997). BOMBA, (2000) vo svojej práci poukazuje aj na vplyv polynenasýtených mastných kyselín (PNMK) na schopnosť Lactobacillus casei prichytiť sa v tenkom čreve gnotobiotických ciciakov (zvieratá bez mikroorganizmov). Uvedený účinok nebol pozorovaný v nižších úsekoch tráviaceho traktu. Predpokladá sa, že polynenasýtené mastné kyseliny môžu ovplyvňovať adherenčné miesta črevnej mikroflóry cestou modifikácie zloženia mastných kyselín v črevnej stene. Adhezívna schopnosť potencionálnych probiotík je dôležitá kvôli ich schopnosti kolonizácie čreva, z hľadiska stimulácie imunitného systému hostiteľského organizmu a rovnako aj pre ich schopnosť produkovať antimikrobiálne substancie s účinkom najmä na enteropatogénne mikroorganizmy (MAXA, 1996). Mikroorganizmy s probiotickými vlastnosťami Najbežnejšie používanými probiotikami sú baktérie produkujúce kyselinu mliečnu. Ich použitie v potravinárskom priemysle má dlhú tradíciu a je považované zo zdravotného hľadiska za bezpečné. Pre prípravu bakteriálneho prípravku je najčastejšie používaný jeden kmeň, príležitostne dva, alebo viacej druhov patriacich k rozličným rodom. Komerčné prípravky probiotík pozostávajú z rodov Bifidobacterium, Lactobacillus, Streptococus, Bacillus, Bacterioides, Pediococcus, Leuconostoc a Propionibacterium ako aj zmesi nedefinovaných črevných baktérii. Najbežnejšie používané probiotické mikroorganizmy sú Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus salivarius, Streptococcus termophilus, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Bifidabacterium spp. a Escherichia coli (MICHALÍK a kol., 1999). Celkovo, jedným z najzaujímavejších mikroorganizmov z hľadiska jeho využitia ako 149 pomocnej látky vo výžive je Lactobacillus acidophilus. Laktobacily tvoria dôležitú zložku zdravej gastrointestinálnej mikroflóry. Produkujú enzýmy a vitamíny skupiny B, zvyšujú stráviteľnosť bielkovín, sacharidov a tiež tukov. Niektoré kmene laktobacilov zvyšujú biologickú dostupnosť vápnika a tiež produkujú antimikrobiálne látky inhibujúce významné enteropatogény (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus auteus, Clostridium perfringen ) (SHAHANI a kol., 1989). Predstavitelia rodu Lactobacillus sa vyskytujú v mlieku, v ústach a tráviacom trakte cicavcov, obilninách a iných rastlinách a v pôde. V mlieku spôsobujú prirodzené skvasovanie laktózy na kyselinu mliečnu. Pretože kyselina mliečna zastavuje rozmnožovanie hnilobných baktérii a stafylokokov, mliečne baktérie majú svoje uplatnenie pri konzervovaní zeleniny a niektorých krmív. Podľa produktov katabolického metabolizmu rozdeľujeme rod Lactobacillus na homofermentatívne mliečne baktérie, ktoré pri skvasovaní sacharidov produkujú len kyselinu mliečnu (napr. druhy Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum) a na heterofermentatívne mliečne baktérie, ktoré produkujú okrem kyseliny mliečnej ešte značné množstvo etanolu a CO2 (Obrázok 1), (Lactobacillus fermentum, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri) (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Lactobacillus sp. zohrávajú dôležitú úlohu v obmedzení ochorenia žalúdočno - črevného systému zvierat a človeka. Ich antibakteriálny efekt je daný predovšetkým tým, že mliečne baktérie produkujú a vylučujú do prostredia organické kyseliny, ktoré svojim kyslým pH zastavujú rast patogénnych baktérií. Ďalšími mikroorganizmami, ktoré sú zaujímavé z hľadiska ich využitia ako probiotických doplnkových látok sú bifidobaktérie. Tieto baktérie podporujú mikrobiálnu rovnováhu v tráviacom trakte (CHANG, 2003). Bifidobaktérie sú grampozitívne baktérie produkujúce kyselinu mliečnu odlišným spôsobom ako je to pri rode Lactococcus a cukry metabolizujú odlišným spôsobom ako homofermentatívne a heterofermentatívne mliečne baktérie. Dôvodom je neprítomnosť glukózo-6-fosfát dehydrogenázy a aldolázy. Konečným produktom rozkladu glukózy glykolýzou u homofermentatívnych baktérií mliečneho kvasenia je kyselina mliečna. Ak heterofermentatívne baktérie mliečneho kvasenia katabolizujú rovnaký substrát podľa hexózomonofosfátovej schémy, výsledkom je kyselina mliečna, kyselina octová, etylalkohol a oxid uhličitý. Pri štiepení hexóz využívajú bifidobaktérie enzým fruktózo-6-fosfoketolázu (F6PPK), ktorý štiepi fruktózu-6-fosfát na acetyl-1-fosfát a erytrózo-4-fosfát. Erytrózo-4- fosfát a ďalšia molekula fruktózo-6-fosfátu sú premenené účinkom transaldolázy na sedoheptulózo- 7-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát, z ktorých vznikne účinkom transketolázy ribózo- 5-fosfát a xylulózo-5-fosfát. Xylulózo-5-fosfát je štiepený pomocou xylulózo fosfoketolázy na glyceraldehyd-3-fosfát a acetylfosfát. Kyselina mliečna vzniká ako konečný produkt z glyceraldehydu-3-fosfátu a kyselina octová vzniká ako konečný produkt z acetylfosfátu (MAXA, 1996). 150 Obrázok 1 Biomechanizmus produktov hetero a homofermentatívnych baktérií mliečneho kvasenia a bifidobaktérií podľa MAXA (1996) Bifidobaktérie produkujú okrem kyseliny mliečnej aj acetát. To prebieha v nezvyčajnej metabolickej dráhe, ktorej výsledkom je vznik primárnych metabolitov acetátu a laktátu a to v teoretickom pomere 3:2 (HUGHES a kol., 1991). Bifidobaktérie a lactobacily majú niekoľko veľmi podobných vlastností, ako schopnosť produkovať metabolity podobné antibiotikám a organické kyseliny, schopnosť prežívať a rásť v anaeróbnom prostredí a schopnosť fungovať ako konkurenční antagonisti. Potláčajú rozvoj enteropatogénov, najmä Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Shigella dysenteriae, Proteus sp. (HYUNG, 1988, SHANANI a kol., 1989). 151 Produkcia inhibičných látok Laktobacily a bifidobaktérie produkujú antimikróbne látky. Ide o proteínové komplexy, ktoré majú schopnosť viazať sa na receptory citlivých buniek a následným poškodením bunkovej steny usmrtiť napadnuté bunky. Produkciu bakteriocínov je možné indukovať vhodnými fyzikálnymi a chemickými prostriedkami. Napríklad UV žiarením dosiahneme zvýšenú produkciu kolicínu u enterobaktérii (KAZATELOVÁ 2001). Všetky doteraz opísané bakteriocíny sú charakteristické obsahom proteínových komponentov, ktoré sú nepostrádateľné pre ich biologickú aktivitu. Niektoré z nich sú jednoduché proteíny, iné vytvárajú komplex rôznych molekúl - lipidy, sacharidy, fosfor. Z hľadiska inhibičného spektra môžeme rozlíšiť dva typy bakteriocínov, a to bakteriocíny inhibujúce relatívne široké spektrum grampozitívnych organizmov a bakteriocíny vykazujúce antibakteriálnu aktivitu obmedzenú na druhy podobné produkčným kmeňom. Väčšina laktobacilárnych laktocínov je charakteristická úzkym spektrom bakteriocídneho účinku na druhy blízko príbuzné rodu Lactobacillus. Medzi širokospektrálne laktocíny patria bavaricín MN a laktocín 706, sú aktívne voči Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Aeromonas hydriphila. Salivaricín B pôsobí na Brochothrix thermosphacta, Bacillus cereus, Enterococcus faecali a Listeria monocytogenes (KAZATELOVÁ, 2001). Rozdelenie probiotík Humánne probiotiká Idea výroby humánnych probiotík vychádza z poznania blahodárnych účinkov prirodzene fermentovaných potravín na ľudský organizmus (jogurty, kumis, kefír, fermentovaná zelenina). Uvedené fermentované potraviny obsahujú zaujímavú mikroflóru tvorenú predovšetkým mikroorganizmami rodu Lactobacillus, Streptococcus a Bacillus. V Tabuľke 2 sú uvedené hlavné komerčne dostupné probiotické kmene. Tabuľka 2 Hlavné komerčné probiotické kmene (HOLM, 2001, REID, 1999) Kmeň Výrobca Lactobacillus acidophilus NCFM Lactobacillus acidophilus DDS-1 Lactobacillus acidophilus SBT-2062 Lactobacillus acidophilus LA-1/LA-5 Lactobacillus casei Shirota Lactobacillus casei Immunitas Lactobacillus fermentum EC-14L Lactobacillus Johnsonii La1/Lj1 Lactobacillus paracasei CRL 431 Lactobacillus plantarum Lactobacillus renteri SD 2112/MM2 Lactobacillus rhamnosus GG Lactobacillus rhamnosus GR-1 Lactobacillus rhamnosus 271 Lactobacillus rhamnosus LB 21 Lactobacillus salivarius U CC 118 Lactobacillus lactis L 1A Bifidobacterium lactis B6-12 Bifidobacterium longum BB 536 Bifidobacterium longum SBT-2928 Bifidobacterium breve Enterococcus faecium Rhodia Inc., USA Nebraska Cultures, USA Snow Brand Milk Products, Japan Chr. Hansen, USA Yakult, Japan Danone, France Urex Biotech, Canada Nestlé, Switzerland Chr. Hansen, USA Probi AB, Sweden Biogaia, Sweden Valio, Finland Urex Biotech, Canada Probi AB, Sweden Essum AB, Sweden University College Cork, UK Essum AB, Sweden Chr. Hansen, USA Marinaja Milk Industry, Japan Snow Brand Milk Products, Japan Yakult, Japan Aria Foods, UK 152 Nasledujúca Tabuľka 3 uvádza prehľad probiotických, prebiotických a symbiotických komponentov, ktoré môžu byť použité na výrobu zdraviu prospešných potravín. Tabuľka 3 Prehľad probiotických, prebiotických a symbiotických potravín (SHORTT, 1997) Názov výrobku Typ výrobku Mikroorganizmus/prísada Počet baktérii vo výrobku Yakult Probioticky fermentovaný mliečný nápoj Lactobacillus casei Shirota 6,5.109 Mil Mil Probioticky fermentovaný mliečny nápoj Bifidobacterium breve Bifidobacterium bifidum Lactobacillus acidophilus 1.1010 Whipland Probiotická pena/zmrzlina Lactobacillus acidophilus 1.109 Bifiel Symbioticky fermentovaný mliečny nápoj vláknina Bifidobacterium breve Streptococcus thermophilus Oligosacharidy 1.109 80 ACE Symbioticky fermentovaný mliečny nápoj Lactobacillus casei Shirota Oligosacharidy 3.1010 Oligomate 55 Prebiotický prášok/kvapalina 55% trans - galaktooligosacharidy - Veterinárne probiotiká Tieto probiotiká rozdeľujeme na orálne probiotiká (priamo podávané, rozmiešané s krmivom) a probiotiká, ktoré v prvej fáze pôsobia na cielené biochemické zmeny krmiva a až v druhej fáze sú spolu s mikrobiologicky opracovaným krmivom podávané ku skŕmeniu (silážne štartéry). Veterinárne probiotiká podávame u novo narodených zvierat k urýchlenému vytvoreniu fyziologickej mikroflóry, pre správnu funkciu tráviaceho traktu, alebo pri zmene kŕmenia, preprave a zmene životného prostredia zvierat rôzneho veku s prihliadnutým na stresové situácie. Racionálne uplatnenie krmív vo výžive hospodárskych zvierat má prvoradý význam. Predpokladom je správne posúdenie hodnoty krmiva. Riešenie tohto problému nie je jednoduché, pretože pri posudzovaní hodnoty krmiva treba zohľadniť všetky zložky, ktoré majú vplyv na úžitkovosť a zdravotný stav zvierat. Cieľom činnosti je teda, aby bola dosiahnutá vysoká (čo možno najvyššia) úžitkovosť zvierat. Jedným z predpokladov je ich správna výživa, ktorej základ je tvorený rastlinnou hmotou. Medzi hlavné organické živiny patria dusíkaté látky tuk, vláknina a bezdusíkaté látky, prípadne samostatné cukry a škrob. Zvyšok krmiva tvoria popoloviny. Na zistenie výživnej hodnoty krmiva treba najprv poznať všetky tieto živiny, ktoré sa v ňom nachádzajú. Treba mať na pamäti, že pri určení výživnej hodnoty krmiva nestačí poznať celkový obsah jednotlivých živín, ale ich skutočne stráviteľný podiel. Len takýto podiel krmiva môže zvierat využiť vo svojom organizme. Dôležitá je aj denná dávka životaschopných zárodkov. Probiotiká podávané v menších množstvách sú prakticky neúčinné. V rastlinnej hmote je pomerne nízky obsah bielkovín a navyše v porovnaní so živočíšnymi sú to neplnohodnotné bielkoviny (niektoré aminokyseliny sú málo alebo vôbec zastúpené). Biologická hodnota (čo do hodnôt bielkovín) napr. u pšenice je limitovaná nedostatkom lyzínu a treonínu, u kukurice lyzínom a tryptofánom, u strukovín zase metionínom. V podstate sú teda štyri aminokyseliny limitujúce úžitkovosť: lyzín, metionín, treonín a tryptofán. Z nich treba zabezpečiť – do kŕmnych zmesí pre ošípané najmä lyzín a v kŕmnych zmesiach pre 153 hydinu lyzín a metionín. Tieto aminokyseliny nevedia zvieratá syntetizovať a ich nedostatok sa musí nahradiť z iných zdrojov. Takýmito zdrojmi aminokyselín sa stávajú práve mikroorganizmy. Prakticky všetky krmivá už v natívnom stave sú kontaminované mikroorganizmami. Človek však vedome využíva činnosť užitočných a obmedzuje či reguluje činnosť nežiadúcich mikroorganizmov (MARENDIAK, 1985). Probiotické preparáty obsahujú také populácie mikroorganizmov, ktoré sú optimálne pre hostiteľský organizmus. Žalúdočná mikroflóra väčšiny monogastrický zvierat pozostáva z grampozitívnych baktérií, odolných voči kyslému prostrediu a z kvasiniek. Mikroorganizmy črevnej mikroflóry môžu byť zaradené do dvoch kategórií – mikroflóra, ktorá ostáva v gastrointestinálnom trakte stále a mikroflóra, ktorá traktom prechádza a počas tohto prechodu vykonáva svoju funkciu (BARROWS, 1985). Efektívne hospodárenie s krmivami je základným predpokladom ekonomickej výroby živočíšnych produktov. Aby sa mohli krmivá hospodárne využiť, je nutné exaktne poznať potrebu živín jednotlivých druhov a kategórií zvierat (niektoré kmene črevnej mikroflóry kolonizujúce gastrointestinálny trakt sú vysoko špecifické pre daný druh zvierat) s prihliadnutím na ich produkčné zameranie, dosahovanú výšku produkcie a výživnú hodnotu krmív. Využívanie kvasinkových kmeňov fermentovaných na klasických sacharidových substrátoch pre krmné účely má už dlhšiu tradíciu. Kvasinky sú zdrojom bielkovín a vitamínov skupiny B. Ich výhodou je, že pre výrobu kŕmnych kvasiniek sa môžu použiť ľahko prístupné a lacné suroviny, napr. odpady zo škrobární, srvátka, liehovarské výpalky, sulfitové výluhy a rôzne poľnohospodárske odpady. K menej častým substrátom patrí syntetický metanol a etanol, n-alkány. Kvasinky obsahujú až päťkrát viac bielkovín ako obilniny, pričom biologická hodnota týchto bielkovín je vysoká vďaka prítomnosti aminokyselín s obsahom síry (FOX, 1988). Medzi ďalšie výhody kvasiniek v porovnaní s inými mikroorganizmami patria: a) ich bunky sú väčšie, lepšie sa separujú, b) zloženie biomasy je najlepšie preskúmané z nutrično - zdravotného hľadiska, c) spôsob ich kultivácie je dôkladne preskúmaný, d) majú nižší obsah nukleových kyselín, e) vo všeobecnosti obsahujú veľa dusíkatých látok (6 - 10%). Obsah hlavných živín, ako aj obsah jednotlivých špecifických látok vo veľkej miere závisí od použitého substrátu a kultivačných podmienok použitého druhu a kmeňa kvasiniek. Najmenej bielkovín obsahujú kvasinky Saccharomyces cerevisiae (pekárske kvasnice) a Candida utilis kultivované na sulfitových výluhoch. Naopak najviac bielkovín obsahuje Candida utilis kultivovaná na syntetickom etanole a hlavne Candida lipolytica kultivovaná na uhľovodíkoch, kde obsah dusíkatých látok tvorí až 60% sušiny (BARROWS, 1985). Približne 20% dusíkatých látok v kvasinkách tvoria dusíkaté nebielkovinové látky, ktoré sa nachádzajú najmä v purínových a pirimidínových bázach nukleových kyselín. Obsah tuku v kvasinkách kolíše od 0,5 do 9% tuku v sušine. Zloženie jednotlivých druhov tukov sa mení (väčšina mastných kyselín má párny počet uhlíkov v molekule). Sacharidy sú v kvasinkách zastúpené najmä vo forme glykogénu. Kvasinky sú všeobecne dosť chudobné na väčšinu vitamínov, okrem vitamínov skupiny B, ktorého sú kvasinky bohatým zdrojom. Sušené kvasinky môžu obsahovať až 30% voľného tiamínu, hydrolyzované až 85% tiamínu z celkového množstva vitamínu v bunke. Kvasinky spravidla obsahujú 4 – 8 mg riboflavínu (vitamín B2) v 100g živej hmoty, až 11g niacínu, taktiež aj ďalšie vitamíny vrátane kyseliny p-aminobenzoovej viazanej na bielkovinový nosič. Vo svojich bunkách obsahujú provitamín D, ergosterol, asi 0,15 - 4%. Kyselina p-aminobenzoová je rastovým faktorom mnohých mikroorganizmov, ktoré ju tiež využívajú na syntézu pteridínových vitamínov, kyseliny listovej a jej derivátov (BOMBA, 2000). Najčastejšie druhy kvasinkových prídavkov v kŕmnych zmesiach sú liehovarské sušené 154 kvasnice získavané v liehovaroch ako vedľajší produkt pri výrobe alkoholu odstredením zrelej melasovej zápary, premývaním a sušením. Pri obsahu sušiny 88% sa v nich nachádza 40% dusíkatých látok. Medzi ďalšie kvasinkové prípravky patria pivovarské kvasnice získané po skvasení mladiny ako vedľajší produkt pri výrobe piva. Pri obsahu sušiny 90% obsahujú najmenej 45% dusíkatých látok. Čerstvé kvasnice treba pred ich skrmovaním prevariť, aby nedošlo k tráviacim poruchám. Pridávajú sa ošípaným, hovädziemu dobytku (dojniciam) a koňom. Ožiarením UV možno v pivovarníckych kvasinkách zvýšiť obsah vitamínu D. Takéto kvasnice sa potom používajú pri odchove mláďat ako doplnkové krmivo a majú preventívny účinok proti rachitickým ochoreniam (FOX, 1988). Sulfitové kŕmne kvasnice sa vyrábajú zo sulfitových lúhov (zvyšok pri výrobe celulózy) alebo zo sulfitových výpalkov (zvyšok pri výrobe liehu zo sulfitových lúhov). Obsahujú najviac 11% vody a obsah dusíkatých látok v sušine je minimálne 43%. Pridávajú sa do kŕmnych zmesí pre ošípané. Pre nižšiu stráviteľnosť bielkovín sa nepridávajú ku kŕmnym zmesiam určených pre mláďatá (BARROWS, 1985). Sušená torula sú kvasinky Torula utilis. Pri fermentácii tieto kvasinky produkujú minimálne množstvo alkoholu, ale vyznačujú sa vysokou produkciou vitamínov skupiny B a provitamínu D. Sušená torula pri obsahu sušiny 90% vykazuje najmenej 45% dusíkatých látok. Sušená torula je výborné bielkovinové krmivo s vysokou biologickou hodnotou. Pridáva sa ku kŕmnym zmesiam pre prasiatka, kurčatá a dospelú hydinu (BARROWS, 1985). V posledných rokoch sa rozširuje používanie kvasinkových kultúr v kŕmnych dávkach. Zvláštna pozornosť sa venuje druhu Saccharomyces cerevisiae . Mnohé z pozitívnych účinkov vyplývajúcich z použitia kvasinkových kultúr ako doplnku výživy prežúvavcov súvisia s ich vplyvom na špecifické skupiny bachorových mikroorganizmov. Vplyvom kvasiniek dochádza k rozvoju normálnej bakteriálnej mikroflóry a k stimulácii jej celulolytickej činnosti. Stimuláciou baktérií sa zabraňuje nadmernej tvorbe kyseliny mliečnej v bachore, acidóze, zlepšuje sa trávenie škrobu a zvyšuje sa produkcia prchavých mastných kyselín. Pri správnom kŕmení vysokoúžitkových kráv zabezpečujú prchavé mastné kyseliny 70% potrebnej energie. Sú to produkty metabolizmu bachorových baktérií, ich syntézu ovplyvňuje pH hodnota bachorovej šťavy, ktorá sa v optimálnom prípade pohybuje v rozmedzí 6,2 až 7 (EKOZYM PLUS, 2002). Záver Uvedené poznatky nasvedčujú, že probiotiká podávané formou funkčných potravín a doplnkových výživových prípravkov majú mnohé prospešné účinky na zdravie hostiteľa a stávajú sa významnými faktormi nielen zdravotnej starostlivosti, ale aj cielenej prevencie a terapie v rámci probiotickej medicíny. Vo viacerých smeroch treba ešte lepšie poznať mechanizmy pôsobenia probiotík, prebiotík a synbiotík a formy ich čo najefektívnejšej aplikácie či už zdravým jedincom, alebo pri konkrétnych chorobných stavoch. Aby sa obohatili poznatky o priaznivých účinkoch funkčných potravín a aby sa skvalitnil život kladie sa v rámci celej Európskej Únie v Štvrtom i Piatom rámcovom programe veľký dôraz na výživu a zdravie. Preto sa v rámci týchto programov iniciovalo až 12 veľkých výskumných projektov zameraných na pre-, pro- a synbiotiká a na zdravie. Literatúra ANDERSSON, H., ASP, N. G., BRUCE, A., ROOS, S., WADSTROM, T., WOLD, A. E.: Health effects of probiotics and prebiotics. A literature review on human studies. Scandinavian Journal of Nutrition, 45, 2001, 2, s. 58 - 75. 155 BARROWS, G. T., DEAM, B. D.: Using probiotics in small animals: A new approach, Veterinary Medicine, 1985, October, s. 27 – 34. BIELECKA, M., BIEDRZYCKA, E., MAJKOWSKA, A.: Selection of probiotics and prebiotics for synbiotics and confirmation of their in vivo effectiveness. Food Research International, 35 , 2002, 2/3, s. 125 - 131. BOMBA, A., NEMCOVÁ, R., GANCARČÍKOVÁ, S., HERICH, R., GUBA, P.: Optimalizácia probiotického efektu mikroorganizmov. Slovenský veterinárny časopis, 5, 2000, s. 297 - 301. CHANG, Y.: Survival of Bifidobacterium longum in simulated gastrointestinal juices, server: http://www.88D-25 Survival. 10.5.2003. COPPA, G. V., BRUNI, S., ZAMPINI, L., GALEAZZI, T., GABRIELLI, O.: Prebiotics in infant formulas, biochemical characterisation by thin layer chromatography and high performance anion exchange chromatography. Dig Liver Dis, 34, 2002, 2. s.124 - 128. EKOZYM PLUS, Vizovice, ČR. Biosaf. Termostabilní koncentrát živých kvasinek (Saccharomyces cerevisiae, kmen Sc 47). 2002, 6 s. FEMIA, A. P., LUCERI, C., DOLARA, P., GIANNINI, A., BIGGERI, A., SALVADORI, M., CLUNE, Y., COLLINS, K. J., PAGLIERANI, M., CADERNI, G.: Antitumorigenic activity of the prebiotic inulin enriched with oligofructose in combination with the probiotics Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium lactis on azoxymethaneinduced colon carcinogenesis in rats. Carcinogenesis, 23, 2002, 11, s. 1953 - 1960. FERENČÍK, M., EBRINGER, L.: Možnosti využitia probiotík v prevencii a terapii alergických chorôb. Alergie, 1, 2002. http://mail.tigis.cz/alergie/Index.htm FOOKS, L. J., FULLER, R., GIBSON, G. R.: Prebiotics, Probiotics and human gut microbiology. International Dairy Journal, 9, 1999, s. 53 - 61. FOX, S.: Probiotics: Intestinal inoculants for production animals. Veterinary Medicine 83, 1988, 8, s. 808 FULLER, R.: Probiotics in human medicine. Gut, 32, 1992, s. 439 – 442. GALLAHER, D. D., KHIL, J.: The effect of synbiotics on colon carcinogenesis in rats. Journal of Nutrition, 129, 1999, 7, s.1483 - 1487. GANCARČÍKOVÁ, S., NEMCOVÁ, R., BOMBA, A., PECÚCH, P., HEGEDÚŠ, I.: Aplikácia potencovaných probiotík v prevencii diarhoického syndrómu ošípaných. Slovenský chov, 2, 2002, s. 24 - 26. HOLM, F.: Zdravé črevá. Syntetická správa Flair-Flow Europe o priaznivom účinku pro - a prebiotík na zdravie. VÚP Bratislava, 2001, s.14. HYUNG, K. S.: Characterization of Lactobacilli and Bifidobacteria as applied to Dietary Adjuncts. Cultured dairy products journal, 1988, August HUGHES, D. B., HOOVER, D. G.: BIFIDOBACTERIA: Their Potential for Use in American Dairy Products. Food Technology, 1991, April, s. ISOLAURI, E., JOUTUNEN, M., RAUTANEN, T., SILLANAUKE, P., KOIVULA, T.: A human lactobacillus strain (Lactobacillus casei sp. strain GG) promotes recovery from acute diarrhea in children. Pediatrics, 88, 1991, s. 90 - 97. KAZATELOVÁ, M.: Produkce bakteriocinu bakteriemi mléčného kvašení. Bulletin potravinárskeho výskumu, 40, 2001, 4, s. 269 - 274 KONTULA, P., JASKARI, J., NOLLET, L., SMET. I. D. , WRIGHT A. , POUTANEN, K. , MATTILA, S. T.: The colonization of a simulator of the human intestinal microbial ecosystem by a probiotic strain fed on a fermented oat bran product: effects on the gastrointestinal microbiota. Applied Microbiology and Biotechnology, 50, 1998, 2, s. 246 - 252. KVASNIČKOVÁ, A.: Fruktooligosacharidy. Potravinářské aktuality, ÚZPI Praha, 37, 1994, 6, s. 325 - 326. 156 LAERE. K. VAN, JEUKENS. D.: Possibilities and applications of prebiotics. Voedingsmiddelentechnologie, 34, 2001, 23, s. 51 - 54. LEE, Y. K., SALMINEN, S.: The coming of age probiotics. Trends in Food Science & Technology, 6 - 7, 1995, s. 241 - 244. MARENDIAK, D.: Mikrobiológia. Vysoká škola poľnohospodárska, Agronomická fakulta, Bratislava, Príroda, 1985, 186 s. MAXA,V.: Význam bifidobakterií a bakterií mléčného kvašení pro výživu a zdraví, ÚZPI Praha, 1996, s. 122. MICHALÍK, I., URMINSKÁ, D., BAUEROVÁ, M., ŠILHÁR, S., SOKOL, J., OUWEHAND, A, KIRJAVAINEN, P., SHORTT, C., SALMINEN, S.: Probiotics: mechanism and established effects. International of Dairy Journal, 9, 1999, s. 43 - 52. PARKER, R. B.: Probiotics – The other of the antibiotics story. Animal Nutrition and Health. 29, 1974, s. 4. PERCIVAL, M.: Intestinal health. Applied nutritional science reports, 5, 1999, 5, s. 1 - 7. PIVKO, J., HAĽAMA, D., MIKULA, I., BEŽO, M., TÓTH, D., GODÁNY, A.: Biochemické technológie, Nitra, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, 1999, s. 148 - 152. POOL, Z. B., LOO. J. VAN., ROWLAND, I., ROBERFROID, M. B.: Experimental evidences on the potential of prebiotic fructans to reduce the risk of colon cancer. British Journal of Nutrition, 87, 2002, 2, s. 273 - 281. REID, G.: Minireview, The scientific basis for probiotics strains of Lactobacillus, Applied and Enviromental Microbiology, 65, 1999, 9, s. 3763 - 3765. ROBERFROID, M.B.: Prebiotics: preferential substrates for specific germs? American Journal of Clinical Nutrition, 73, 2001, 2, s. 406 - 409. SAAVEDRA. J. M. , TSCHERNIA. A.: Human studies with probiotics and prebiotics. British Journal of Nutrition, 87, 2002, 2, s. 241 - 246. SCHREZENMEIR J, de VRESE M.: Probiotics, prebiotics, and synbiotics - approaching and definition. American Journal of Clinical Nutrition; 73, 2001, Suppl, s. 361-364. SHAHANI, K., FERNANDES, H., AMEZ, V.: Imunologic and therapeutic modulation of gastrointestinal microecology by Lactobacilli. Microecology and Therapy. 18, 1989, s. 181-187 SHORTT, C.: Innovative ingredients for optimum gut health. The European Food and Drink Review, winter 1997, s. 31-35. SHU, Q., ZHOU, J. S., RUTHERFURD, K. J., BIRTLES, M. J., PRASAD, J., GOPAL, P. K., GILL, H. S.: Probiotic lactic acid bacteria (Lactobacillus acidophilus HN017, Lactobacillus rhamnosus HN001 and Bifidobacterium lactis HN019) have no adverse effects on the health of mice. International Dairy Journal, 9, 1999, s. 831 - 836. SOOMRO, A., ANWARR. M, ANWARR. K.: Role of lactic acid bacteria in food preservation and human health. Pakistan Journal of Nutrition, 1, 2002, s. 20 - 24. SPIEGEL, J. E.: Safety and benefits of fructooligosacharides as food ingredients. Food Technology, 48, 1994, 1, s. 85 - 89. STEER, T. et al.: Nutrition Research Reviews, 13, 2000, s. 229-254 ŠILHÁNKOVÁ, L.: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. 3. rev. vyd. Praha: Academia, 2002. s. 363. TEITELBAUM J. E., WALKER W. A.: Nutritional impact of pre - and probiotics as protective gastrointestinal organisms. Annual Review of Nutrition, 22, 2002, s. 107 - 138.
Linky
Adresa : Euro-Brew s.r.o., Hlboká 22, 917 01 Trnava
Tel. : +421 33 53 418 53, Fax : +421 33 53 418 52, E-mail : info@eurobrew.sk
The information on this page may not be reproduced, republished or mirrored on another webpage or website.
Copyright © 1997 - 2024 Euro-Brew s.r.o., Design»Rastislav Laco