KE 5/2010, s. 46: Probioottikombinaatiot tasapainottavat suolen toimintaa

Tuoreimpien tutkimusten mukaan valikoituja kantoja sisältävät probioottikombinaatiot pystyvät vaikuttamaan suolistohäiriöiden tasapainottamiseen ja suolen toimintaan.

Useimmat kaupalliset probioottivalmisteet sisältävät yhden tietyn probioottikannan, usein laktobasillin tai bifidobakteerin. Tunnetuin ja parhaiten tutkittu probioottinen laktobasilli on Lactobacillus GG, jota hyödynnetään Gefilus® -tuotteissa.

Propionihappobakteereita hyödynnetään elintarviketeollisuudessa lähinnä juustohapatteissa ja propionihapon teollisessa tuotannossa. Viimeisen vuosikymmenen aikana on julkaistu tutkimuksia myös propionihappobakteerien mahdollisista terveysvaikutuksista sekä ihmisillä että eläimillä.

Yksittäisten probioottikantojen rinnalle on herännyt kiinnostus useista eri lajeista/kannoista koostuvista kombinaatioista, sillä probioottikombinaatioiden uskotaan monipuolisemmin pystyvän vaikuttamaan heterogeenisen suoliston ekologiassa kuin yksittäinen kanta – erityisesti, kun suolistohäiriöt voivat johtua useista eri tekijöitä. Edellytyksenä on kantojen yhteensopivuus ja keskinäinen toimivuus. Kombinaatiot tarjoavat lisäksi mahdollisuuden uusille kaupallisille sovellutuksille ja tuotteiden erilaistamiselle.

Väitöskirjatutkimuksen (1) lähtökohtana oli selvittää uuden probioottikandidaatin biologiset ominaisuudet ja selvittää, voidaanko kahta eri lajia sisältävästä viljelmästä kehittää uusi probioottikombinaatio. Tutkimuksen probioottikandidaatit olivat Propionibacterium freudenreichii ssp.shermanii JS ja Lactobacillus rhamnosus LC705-kannat, joilla oli aikaisemmin havaittu olevan mielenkiintoisia synergistisiä vaikutuksia mm. biosäilönnässä. Työn kokonaisuus muodostui oheisen taulukon mukaisesti in vitro-, in situ- ja in vivo -tutkimuksista.

Tulevaisuudessa tuotesarja vanhuksille?

Propionibacterium freudenreichii ssp.shermanii JS -kannan biologista ominaisuuksista tärkeimpinä karakterisoitiin kannan hyvä teknologinen ja suolisto-olosuhteiden kestävyys sekä turvallisuuteen liittyvä antibioottiherkkyysprofiili.

Fysiologisen vaikutuksen osalta mielenkiintoinen tulos on JS- ja LC705 -kantakombinaation ummetusta lieventävä vaikutus, tosin tulosta voidaan sanoa vasta alustavaksi. Ummetus on yleinen haitta ja sitä esiintyy noin 10 % kaikissa ikäryhmissä, erityisesti vanhuksilla. Ummetuksen syntyyn vaikuttavat usein arkiset asiat, kuten ruokailutottumukset, kiire ja stressi.

Gefilus® MAX -tuotemerkillä markkinoitava tuote sisältää nykyisin Lactobacillus GG:n lisäksi väitöskirjatutkimuksen L. rhamnosus LC705 ja P. freudenreichii ssp. shermanii JS-kannat ja näiden lisäksi bifidobakteerin. Tämän neljän probiootin kombinaation on todettu pidentävän oireettomia jaksoja mm. ärtyneen paksusuolen oireyhtymässä sekä toimivan Helicobacter pylori -infektioissa. Ärtyneen paksusuolen oireyhtymässä eräs oireista on ummetus.

Yhteenvetona kaikista tutkimustuloksista on perusteltua todeta, että valikoituja kantoja sisältävät probioottikombinaatiot pystyvät vaikuttamaan suolistohäiriöiden tasapainottamiseen ja suolen toimintaan. Akateeminen mielenkiinto jatkotutkimuksien osalta kohdistuu vaikutusmekanismeihin ja siihen, mitkä erityistekijät vaikuttavat esimerkiksi ummetuksen helpottamisessa. Lisäksi kannattaa pohtia, olisiko probioottikombinaatioiden tulevaisuus erityisesti ikääntyville kuluttajille kohdennettavan tuotesarjan kehittämisessä.

Lisätietoja:
tarja.suomalainen(at)tkk.fi
p. 040 549 7117

1 Suomalainen, T. 2009. Characterizing Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii JS and Lactobacillus rhamnosus LC705 as a new probiotic combination: basic properties of JS and pilot in vivo assessment of the combination. Academic dissertation 46. Food Chemistry, Turku University. ISBN 978-951-29-4108-7.

Kirjoittaja on Turun yliopiston Biokemian ja elintarvikekemian laitokselta vuonna 2009 väitellyt tohtori, joka työskentelee nykyisin tutkijana Aalto Yliopiston teknillisessä korkeakoulussa biokemian ja kemian tekniikan laitoksella. Hän on saanut väitöskirjastaan Elintarviketieteiden Seuran väitöskirjapalkinnon.

*********************************************

Yhteenveto väitöskirjatyön tuloksista

Tunnistettavuus eli identifioitavuus
P. freudenreichii ssp. shermanii JS ja L. rhamnosus LC705-kannan biokemiallinen identifiointi varmistettiin molekyylibiologisilla laji- ja kantakohtaisilla tunnistusmenetelmillä, joilla myös todennettiin molempien kantojen in vivo -elävyys kliinisen kokeen ulostenäytteissä.

Turvallisuus
JS ja LC705 edustavat lajeja, jotka on yleisesti tunnistettu turvallisiksi Euroopan elintarviketurvallisuus viranomaisen (EFSA) toimesta. JS-kannan antibioottiherkkyydessä ei ole poikkeavuuksia muihin probiootteihin verrattuna. Interventiokokeissa ei raportoitu haittavaikutuksia.

Solun fysiologinen & geneettinen kestävyys
JS- ja LC705 -kantojen prosessointikestävyys osoitettiin teollisessa tuotantoprosessissa ja useiden elintarvikkeiden valmistusprosessissa. Solujen elinkykyisyys suolisto-olosuhteissa todennettiin yhtä hyväksi kuin muilla probioottikannoilla.

Kliininen näyttö
JS- ja LC705 -kombinaation todettiin vilkastuttavan ummetuksesta kärsivien seniori-ikäisten suolen toimintaa lisäämällä ulostuskertojen määrää (p=0,04). Nuorilla aikuisilla suolen toiminnan havaittiin nopeutuvan, mutta vaikutus ei ollut tilastollisesti merkittävä.

************************************

Terveysvaikutteisuus elintarviketeollisuuden ajurina

Elintarviketeollisuuden 2000-luvun megatrendi, terveysvaikutteiset elintarvikkeet, loi elintarviketeollisuudelle merkittävän kilpailutekijän, jonka villiä hyödyntämistä rajoitettiin EU-maissa vuonna 2007 voimaan tulleella ravitsemus- ja terveysväiteasetuksella. Tämän markkinointia säätelevän asetuksen alaisuuteen kuuluvat myös probiootteja sisältävät elintarvikkeet, jos niiden markkinointiviestinnässä viitataan kuluttajan terveyteen.

Ennen uuden asetuksen voimaantuloa probiootteja sisältävien tuotteiden kaupallinen menestys on ollut hyvä. Nykytilanteessa probioottivalmisteiden kehittäminen ja kaupallistaminen vaativat huomattavia tutkimuspanoksia, taloudellisia resursseja sekä strategista panostusta terveysvaikutteisiin valmisteisiin, sillä huolimatta lupaavista tutkimustuloksista ja hyvin suunnitellusta markkinointikonseptista, tuotelanseeraus voi pysähtyä loppusuoralla viranomaiskäsittelyyn.

Menestystarinoita on kirjoitettu vain muutamille niistä kymmenistä, lähinnä maitohappobakteereihin kuuluvista probioottikandidaateista, joita vuosien varrella on tutkittu erilaisissa ja eriasteisissa projekteissa. Useat tutkimukset osoittavat näiden probioottisten bakteerien edistävän isäntänsä terveyttä tasapainottamalla suolistomikrobistoa ja täten auttavan suolistohäiriöissä. Vahvin tutkimusnäyttö on lasten rotavirus- ja antibioottihoitojen aiheuttamien ripulien keston lyhenemisessä sekä turistiripulien ennalta ehkäisyssä.

Probioottien suolistoon kohdistuvien terveysvaikutusten taustalla on useita eri mekanismeja. Pystyäkseen saamaan aikaan nämä vaikutukset suolistossa probioottisen mikrobin on sitä ennen selviydyttävä useista vaativista teknologisista ja biologisista haasteista elävänä ja aktiivisena. Elävyys on edellytys kannan adheroitumiselle (kiinnittyminen) ja kolonisoitumiselle suolen suolilimaan tai epiteelisoluihin. Adheroiduttuaan probiootit pystyvät kilpailemaan ravinteista ja elintilasta mm. haitallisten bakteerien kustannuksella.

Lisäksi probiootin on oltava metabolisesti aktiivinen pystyäkseen vaikuttamaan haitallisten bakteerien epäsuotuisten entsyymien ja yhdisteiden tuottoon, alentamaan suolen pH:ta ja tuottamaan antimikrobisia yhdisteitä. Useat probiootit vaikuttavat myös vastustuskykyyn mm. tehostamalla vasta-ainesynteesiä ja paikallista immuunivastetta, mutta tämä toiminnallisuus ei välttämättä edellytä metabolista aktiivisuutta.

Mikrobisolun kyky selviytyä erilaisista stressitekijöistä on yksilöllistä ja elintarvikematriisikohtaista. Fysikaalis-kemialliset erot elintarvikematriiseissa sekä ihmisen suolisto-olosuhteissa aiheuttavat erilaisia stressivasteita mikrobisolulle, joten kestävyystutkimukset on toteutettava kanta- ja matriisikohtaisesti. Uusien probioottikandidaattien tutkimustyössä onkin perusteltua ensin tutkia jokaisen uuden kannan kyky selviytyä elävänä näistä moninaisista haasteista.

Tarja Suomalainen