Prebiotika, probiotika och synbiotika ur näringsterapeutiskt och immunologiskt perspektiv.
Författare: Lennart Cedgård, CEO och legitimerad läkare, Wasa Medicals, Halmstad
Många människor har brist på matsmältningsenzymer och har ett felaktigt pH i mage och tarm. Detta försämrar förmågan att effektivt ta upp vitala näringsämnen. Probiotika reglerar pH-balansen och inducerar en ökad enzymaktivitet i tarmen, vilket medför ökad absorption av vitala näringsämnen. Probiotika verkar även nutritionellt, genom att minska det dysbiotiska tillståndet, där olika mikroorganismer bl.a. candida konkurrerar om näringen och eventuella näringstillskott (ref.1-2). Ett optimalt tillgodogörande eller utnyttjande av ex mineraler eller vitaminer kräver att mag- och tarmfloran är i balans, vilket ofta inte är fallet
Prebiotika definieras som den föda som specifikt utgör föda för och stimulerar till en hälsosam bakterieflora i tarmen. Oftast består prebiotika av kolhydrater som utgöres av fruktopolysackarider eller fruktooligosackarider. Den mest kända och studerade produkten är inulin. Denna utvinnes från olika rotfrukter ex. endiver, jordärtskocka eller lök. Inulin består av en blandning av fruktopolysackarider (mer än 9 fruktosenheter) och fruktooligosackarider (mindre än 9 fruktosenheter). Dessa kan inte brytas ned av tarmens egna enzymsystem, utan bryts ned av bakteriefloran främst bifidobakterier företrädesvis i tjocktarmen. Därvid produceras organiska syror som reducerar pH i tarmen, vilket motverkar produktionen av ohälsosamma gifter. Inulin ger bästa effekt om den innehåller större mängd fruktopolysackarider än fruktooligosackarider. Detta beror på att de längre molekylerna bryts ned långsammare och ger en mer utbredd effekt i tarmen under en längre tid. Dessutom assimileras den gas som produceras på ett mer gynnsamt sätt, vilket medför en bättre tolerans.
Probiotika utgörs av bateriekulturer som stimulerar till en hälsosam bakterieflora i tarmen. Probiotikakulturerna kan ha humant ursprung ex. bifidobakterier eller ha ursprung från den föda som vi konsumerar ex. laktobaciller eller streptokocker. Vissa laktobaciller kan vara av humant ursprung. Vissa av dessa kulturer påstås kunna kolonisera i tarmen. Det är dock högst troligast att även dessa kulturer har en transitär effekt. Den hälsosamma tarmfloran består till största delen av bifidobakterier. De exogent tillförda probiotikakulturerna stimulerar de kroppsegna bifidobakterierna, oavsett om de är av humant ursprung eller s k matbakterier ex surkål, youghurt. De senare icke-humana kulturerna anses ha en större immunogen effekt än de humana! Den positiva immunogena effekten relateras i huvudsak till tunntarmen, där 80% av immunsystemet är positionerat. Den detoxifierande effekten relateras främst till tjocktarmen, där mängden bakterieceller är som störst.
Synbiotika kallas de produkter, som innehåller såväl pre- som probiotika. Den probiotiska effekten potentieras av att probiotikakulturerna tillförts prebiotika – en synbiotisk effekt!
Den probiotiska effekten kan indelas enligt nedan.
Immunogen effekt (tunntarm)
Nutritionell effekt (tunntarm och tjocktarm)
Detoxifieringseffekt (tjocktarm)
Hormonell effekt (tunntarm och tjocktarm)
Immunogen effekt (tunntarm).
Det bör påpekas att mikrofloran i tarmen utvecklats tidigt ur ett ekologiskt historiskt perspektiv. Den representerar det gamla livet biokemiskt och immunologiskt – livets ursprung. Mikrofloran är således grunden för människans existens. En balanserad mikroflora är därför en förutsättning för ett friskt liv.
Alla kroppens funktioner påverkas av mikrofloran. Alla kroppsvävnader är på något sätt länkade till mikrofloran. Schematiskt kan detta uttryckas som att ett psyko-neuro-endokrino-immuno-intestinalt mikroekologiskt länksystem existerar.
Flera studier visar att modifiering av tarmfloran påverkar produktionen av immunogena faktorer som ex. cytokiner och biogena aminer. Dessa faktorer fungerar även som neurogena faktorer, som samspelar med såväl det centrala som det viscerala nervsystemet. Detta förklarar de neurogena effekter som rapporterats vid intag av probiotika.
Tarmfloran kommunicerar med immunsystemet via lymfoid vävnad. Denna finner man bl.a. i kryptor i tunntarmens slemhinna, så kallade Peyerska plaque. Längre in i tarmvävnaden finner man ytterligare lymfoid vävnad (lamina propria). Allt detta kopplas ihop av lymfkärl som leder till lymfkörtlar. Dessa finns i stor mängd i tarmkexet. Hela detta system kopplas sedan ihop med det övriga immunsystemet. Det tarmrelaterade immunsystemet kan på detta sätt ”läsa av” det som försiggår i tarmen.
All kroppsvävnad påverkas direkt eller indirekt av den balans som råder mellan dessa monocellulära humana (vita blodkroppar) eller icke-humana (mikroorganismer) strukturer.
Då det endokrina systemet och nervsystemet samspelar med det immuna systemet, föreligger det därför en dubbelriktad kommunikation mellan alla ovan nämnda vävnader. Det skapas ett psyko-neuro-endokrino-immuno-intestinalt mikroekologiskt länksystem som kommunicerar i båda riktningarna!
Immunsystemet stimuleras eller hämmas av olika bakteriekulturer eller födoämnen. Dysbios skapar en disharmoni i denna relation. Vi föds med ett genetiskt minne som avgör vilken föda som skall accepteras eller inte. Om vi introducerar nya, för kroppen okända ämnen, ökar risken att kroppen reagerar immunologiskt negativt. En stimulerande så kallad immunogen effekt (B- och T-lymfocyter stimuleras, halten av immunoglobuliner ökar) kan framkallas av vissa probiotikakulturer. Dessa är oftast av transitär typ. De består av bakterier som normalt sett ej koloniserar i tarmen eller på tarmslemhinnan (ref.3-19)
Nutritionell effekt (tunntarm och tjocktarm).
Den nutritionella effekten kan förklaras med att probiotika interagerar med och påverkar värden genom;
A. minskad konsumtion eller nedbrytning av vitaminer, jmf obalanser trots extra vitaminintag.
B. förbättrad absorption av mineraler genom:
a. osmotiska effekter
b. ökad produktion av organiska syror
c. ökad bildning av salter från dessa syror
d. proliferation eller utveckling av slemhinna
e. enzyminduktion eller enzymsupport ger förbättrad absorption
f. ökad endogen produktion av vitamin B1,2,6,12, nikotinsyra, folsyra och biotin (bifidobakterier), vilka absorberas av tarmen och därmed utnyttjas av kroppens olika vävnader.
g. minskad produktion av toxiner eller så kallade fria radikaler, som förbrukar vitaminer, mineraler och kroppens egna antioxidanter.
Notera att den största produktionen av fria radikaler äger rum i tarmen och att denna ökar vid obalanserad mikroflora så kallad dysbios. Bifidobakterier och laktobaciller producerar organiska syror och fungerar därmed som antioxidativa levande enheter. Kliniska studier har visat att den oxidativa aktiviteten i tarmen minskade med 70% vid tillförsel av probiotika. Detta förbättrade även vitamin E tillståndet i kroppen (ref.20-22).
All mineral- och vitaminsubstitution kräver en frisk och välbalanserad tarmflora.
Protein-, fett- och kolhydratmetabolismen fungerar sämre om bakteriefloran är i obalans. Det samma gäller för absorptionen av flera mineraler och vitaminer.
Inulin ökar den intestinala absorptionen av kalcium, magnesium, zink och järn. Nyligen har man funnit att koncentrationen av calbindin i tjocktarmen ökat och samtidigt minskat i tunntarmen vid intag av inulin. Detta kan förklara den förbättrade transcellulära transporten av kalcium (ref.23-31).
Man har upptäckt att onyttiga tarmbakterier kan producera så kallade vitaminanaloger. Dessa analoger konkurrerar med de riktiga vitaminerna. De fungerar som ”spöken” och tros kunna orsaka ett funktionellt bristtillstånd. Vissa koliforma bakterier kan under ogynnsamma förhållanden dvs. vid dysbios producera vitamin B12-(Cobolamin)-analoger. Dessa analoger är med Cobolamin likartade molekyler, men har en sämre funktion och interagerar med det vanliga vitamin B12. På detta sätt kan ett bristtillstånd uppstå och detta verifieras inte om man endast mäter koncentrationen av vitamin B12. Den säkraste metoden är att mäta koncentrationen av homocystein. Den traditionella haltbestämningen av vitamin B12 är därvid ej längre tillfredsställande.
Bakteriefloran i tjocktarmen producerar en mängd vitaminer. Absorptionen av dessa är relativt låg. Hur viktig denna vitaminproduktion är vet man ej. Alla B-vitaminer och vitamin K produceras. Den senare är avgörande för blodets koagulationsförmåga. Största delen av vårt vitaminbehov absorberas dock i tunntarmen. Vad som möjligtvis är av större intresse är att bakterierna förbrukar vitaminer för sin egen överlevnad. Vid dysbios ökar denna konsumtion redan i nedre delen av tunntarmen. Vitamin B-12 kan på detta sätt förbrukas. Sänkta nivåer av vitamin B-12 ses ofta hos äldre människor (jämför reduktion av bifidobakterier).
Detoxifieringseffekt (tjocktarm).
Den detoxifierande effekten förklaras med att de koliforma förruttnelsebakteriernas aktivitet hämmas pga. att den bifidogena aktiviteten stimuleras, vilket medför lägre pH i tarmen. Detta gör att produktionen av toxiner och dekonjugeringen av dessa minskar. De av levern konjugerade toxinerna kan genom detta utsöndras optimalt.
De enzymsystem som kroppen själv utnyttjar vid nedbrytningen av födan, påverkas direkt eller indirekt av alla de mikroorganismer som man finner i mage och tarm. Vissa produkter som bildas vid nedbrytningen av födan är giftiga och skadliga för kroppens olika vävnader. Vid intestinal dysbios har dessa giftiga eller toxiska produkter ökat i mängd. Probiotika minskar graden av dysbios och därmed ansamlingen av skadliga slaggprodukter.
När protein spjälkas kan de ”skadliga” mikroorganismerna i tarmen bilda ett flertal olika kvävehaltiga slaggämnen, som ammoniak, urinämne, indol, fenol, nitrit och nitrosamin. Dessa slaggämnen kan i ett senare skede påverka uppkomsten av flera olika sjukliga tillstånd, ex. kroniska sjukdomar där immunsystemet är allvarligt påverkat. De stimulerar även uppkomsten av led- och hudsjukdomar. Levern kan under normala betingelser avgifta alla dessa slaggprodukter. Om belastningen blir för stor under lång tid, kommer dock levern inte att klara av att rena kroppen fullt ut.
En av leverns metoder att neutralisera gifter är att koppla ihop dessa med glucuronsyra. Därvid bildas glucuronider. Denna process kallas konjugation. När dessa utsöndras via gallan ut i tarmen, ges kroppen en möjlighet att bli av med gifter. Vid dysbios i tarmen ökar vissa bakterier sin förmåga att spjälka dessa konjugat. Detta kallas dekonjugation. Gifterna återabsorberas till blodet. En retoxifiering har blivit resultatet. Enzym som dekonjugerar och retoxifierar giftiga slaggprodukter är bl.a. betaglucuronidas, azoreductas och nitroreductas. Slutresultatet av deras verksamhet blir en ökad ansamling av giftiga slaggprodukter. Vid probios reduceras dessa. Ett annat ex. på retoxifiering ansvarar bakterien S. faecalis för. Den omvandlar aminosyran tyrosin till tyrosamin. Ökad mängd tyrosamin tros kunna utlösa migränanfall.
Dekonjugerade gallsyror och kolesterol kan i ett senare skede brytas ned eller omvandlas ytterligare. De skadliga bakterierna stimulerar uppkomsten av ökad mängd fria sekundära gallsyror och coprostanol, som är en nedbrytningsprodukt av kolesterol. Dessa är tillsammans med de tidigare nämnda enzymerna samt nitrosaminerna carcinogena dvs. stimulerar uppkomsten av olika typer av cancer ex. bröstcancer(ref.32-44).
Hormonell effekt (tunntarm och tjocktarm).
Den hormonella effekten förklaras bl.a. genom den interaktiva funktion som mikrofloran intar i det enterohepatiska kretsloppet. Ett flertal hormoner och steroler utsöndras i konjugerad form via gallan ut i tarmen. I denna form kan dessa sedan utsöndras via avföringen.
Tarmbakterier dekonjugerar dessa komplex och påverkar på detta sätt utsöndringen. En dysbiotisk tarmflora kan därför medföra hormonella obalanser.
Gallsyror, kolesterol och ett flertal könshormoner är utsatta för samma mekanismer dvs. konjugering och dekonjugering. Dessa utsöndras via gallan till tarmen för att sedan återabsorberas. Viss mängd förloras i avföringen. Förlust av fria gallsyror och i viss mån kolesterol på detta sätt kan vara av godo. När det gäller könshormonerna kan förlusterna via avföringen vara negativt för kroppen. Detta sker vid intestinal dysbios i större utsträckning än normalt. Såväl kvinnligt som manligt könshormon förloras på detta sätt.
Reducerad mängd av det kvinnliga könshormonet östrogen kan vara orsak till blödningsrubbningar, ökad infektionsbenägenhet genitalt (slidkatarr) och i urinvägar (blåskatarr), nedsatt fertilitet och osteoporos dvs. benskörhet med diffus värk i kroppen som följd (ref.45). Samma mekanismer ses vid intag av p-piller samtidigt med antibiotika.
Referenser.
1. Infection and Immunity, vol. 65, oct 1997 p. 4165-4172, Wagner
2. Gastrointestinal mikroflora in mammalian nutrition. Ann. Rev. Nutr. 6:155-178, 1986. Savage D.C.
The composition of the faecal microflora in breastfed and bottlefed infants from birth to eight
weeks. Actc Pediatr. Scand. 74:45-51, 1985. Lundeqvist B. et al.
3. Intestinal microflora: the role of yogurt in the equilibrium of the gut ecosystem. Int. J.
Immunotherapy , suppl. 2, 9-18, 1986. Bianchi- Salvadori B.
4. Possible treatment of Aids patients with live lactobacteria. Medical Hypotheses 26, 85-88,
1988.Tihole F.
5. The immunoregulation of the intestinal flora bifidobacteria and lactobacilli modulate the production
of gamma-IFN induced by pathogenetic bacteria. Int. J. Immunother. 3(2)151-8, 1987. De Simone
6. Enhancement of immune response of murine Peyer´s patches by a diet supplemented with yogurt.
Immunopharmacology and Immunotoxilogy 9(1) 87-100, 1987. De Simone C.
7. Enhancement of immune response in mice fed with Streptococcus thermophilus and Lactobacillus
acidophilus. J. Dairy Sci. 70:919-26, 1987. Perdigon G. Et al.
8. Immunological responses to monoassociated Bifidobacterium longum and their relation to
prevention of bacterial invasion. Immunology 56(1) 43-50, 1985. Yamazaki S. et al.
9. Immunopotentiation of the mucosa of the small intestine of weaning piglets by peptidoglycan.
Nippon Juigako Zasshi 49(2) 235-43, 1987. Sasaki T. et al.
10. Microflora yogurt and the immune system JNT Immunother. 2(3) 9-18, 1986. De Simone .
11. Mechanism of human complement activation by immunostimulators from bacterial cell walls.
Bioorg. Khimiia 9(8) 1047-55, 1983. Kozlov L. V. et al.
12. The adjuvant effect of yogurt on production of gamma interferon by con-A-stimulated human
peripheral blood lymphocytes. NUTR REP INT 33(3) 419-34, 1986. De Simone C. et al.
13. Effects comparés d´un régime enrichi en yoghourt vivant ou thermisé sur le système immunitaire de
la souris. Reprod. Nutr. Develop. 20(4A) 929-38, 1980. Conge et al.
14. Lactobacilli administered orally induce release of enzymes from peritoneal macrophages in mice. Milchwissenschaft 41(6) 344-8, 1986. Perdigon et al.
15. Effect of oral administration of lysozyme or digested bacterial cell walls on immunostimulation in
Guinea pigs. Infect. Immun. 31(2) 580-3, 1981. Namba et al.
16. Microecology of the gastrointestinal tract and the immunological status under food allergy. Die
Nahrung 28, 6/7, 689-93, 1984. Kuvaeva et al.
17. Immunopotentiating activity of orally-administered lactic bacteria, beneficial effect in infantile
diarrhea. Medicina ( B. Aires ) 46(6), 751-4, 1986. Perdigon et al.
18. Effects of Blastolysin and the glycopeptide muramyldipeptide N-Acetylglucosaminyl-muramyl
dipeptide and carbohydrate fragments of peptidoglycans on human complement. Bioorg. Khim.
11(11) 1510-18, 1985. Kozlov et al.
19. Immunochemical investigation of Blastolysine. Antibiot. Med. Biotekhnol. 30(4) 177-81, 1985.
Bershadskaya et al.
20. Effect of antioxidative lactic acid bacteria on rats fed a diet deficient in vitamin E, J Dairy Sci
1993:sep;76(9):2493-9, Kaizu et al.
21. Functional food science and defence against reactive oxidative species
Br J Nutr 1998:aug;80 suppl 1:77-112, Diplock et al.
22. Functional effects of food components and the gastrointestinal system: chicory
fructooligosaccharides, Nutr Rev 1996 nov;54 (11pt 2):s38-42, Roberfroid
23. Effect of chicory fructooligosaccharides on Ca balance, Alst. NDO symposium, 4-5 dec 1997
Wageningen p 163, Lemont
24. The effect of non digestible oligosaccharides(NDO) on human physiology, internal report, Inst:
TNO-Zeist, 1995, Van den Heuvel et al.
25. Effect of soluble dietary fibres supplementation on absorption and balance of calcium, magnesium,
iron and zinc in healthy young men, Eur J Clin Nutr 1997, vol. 51(6), pp. 375-380, Coudray
26. Oligofructose stimuliert die Femurnmineralisation in Abhängigkeit von der Calciumzufuhr bei der
ovarieektomisierten Ratte, Symposium Deutsche Gesellschaft für >Ernährungsforschung, 1998
March, Scholz-Ahrens et al.
27. Effects of galactooligosaccharides and fructooligosaccharides on mineral utilisation in rats
J Nutr Food Sci, vol. 44(4) pp.287-291Shimura (91)
28. Dietary fructooligosaccharides change the intestinal distribution of calbindin 9kD in rats.
Int. Symposium Wageningen 1997, p. 153, Ohta et al. (93,95,97)
29. Effects of fructooligosaccharides on bone and mineral absorption in the rat model with
ovarieectomized osteoporosis, Meiji Seika Kenkyu Nenpo,1995:33,37-43, Tagushi
30. Effect of fermentable fructooligosaccharides on mineral, nitrogen and energy digestive balance in
the rats. Life Sciences 1995: 57, 1579-1587, Delzenne et al.
31. Prebiotics and synbiotics: concepts and nutritional properties, Br J Nutr 1998 oct;80(4): s197-202,
Roberfroid
32. The effect of Bacterium bifidum on intestinal bacterial flora and toxic protein metabolites in
chronic liver disease. The American Journal of Proctology vol. 19, n:o 5, 1968. Muting D.
33. Abnormal intestinal flora; metabolic and clinical consequences. Gastroenterologia Japonica vol. 19,
n:o 4, 351-61, 1984. Tabaqchali.
34. Biochemical activity of intestinal microflora in adult coeliac disease. Die Nahrung 28, 6/7, 711-15,
1984. Tamm A.O.
35. Human normal and abnormal gastrointestinal flora. Am. Clin. Nutr. vol. 23, n:o 11, 1433-39, 1970.
Haenel H.
36. Urea and ammonia metabolism in the human large intestine. Proceedings of the Nutrition Society
43, 77-86, 1984. Wong O.M. et al.
37. Effects of intestinal flora on the metabolism of amino acids and proteins in mouse. Nutr. SCJ
Vitaminol. ( Tokyo ) 28(3), 315-9, 1982. Tsuda et al.
38. Fecal skatole and indole and breath methane and hydrogen in patients with large bowel polyps or
cancer. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 109:135-41, 1985. Karlin D.A. et al.
39. Effect of lactobacilli on urinary indican excretion in gnotobiotic rats and in man. Microbiol.
Immunol. 25(2) 101-12, 1981. Tohyama et al.
40. Effect of fermented milk diets on regeneration of the rat liver. Acta Med. Hung. 41(2-3) 163-70,
1984. Schmidt P.
41. Stoffwechselprozesse der darmflora. Nahrung 28(6-7), 647-57, 1984. Haenel H. et al.
42. Antimicrobial activity of lactic acid cultures: partial purification and characterization of
antimicrobial compound(s) produced by Streptococcus thermophilus. J. Food Sci. vol. 44, n:o 2,
575-, 1979. Pulusani S.R. et al.
43. Purification and properties of an antimicrobial substance produced by Lactobacillus bulgaricus. J.
Food Sci. vol. 52, n:o 2, 411-15, 1978. Abdel-Bar N. et al.
44. Natural antibiotic activity of Lactobacillus acidophilus and bulgaricus 3. Cultured Dairy products
Journal May 15-9, 1983. Reddy G.V. et al.
45. Bifidobacteria and their role. Birkhäuser Verlag, Basel, 1983. Rasic & Kurmann