Co to są postbiotyki?
Postbiotyk to substancja, która składa się z nieżywych (np. poddanych pasteryzacji) mikroorganizmów i/lub ich elementów, mających pozytywny wpływ na stan zdrowia.
Termin „postbiotyk”, odnoszący się do ogółu metabolitów bakteryjnych, pojawił się w literaturze naukowej stosunkowo niedawno, bo zaledwie około 15 lat temu, natomiast wszystkie substancje klasyfikowane jako posbiotyki istniały i były znane badaczom na długo przed ustaleniem oficjalnej nazwy. Przykładem mogą być bakteriocyny (dawniej znane jako kolicyny), które były jednymi z pierwszych odkrytych postbiotyków.
Obecnie, aby coś mogło być uznane za postbiotyk, musi zawierać drobnoustroje, które zostały celowo zinaktywowane (zabite), na przykład poprzez pasteryzację. Warto podkreślić, że oczyszczone metabolity mikrobiologiczne oraz szczepionki nie spełniają kryteriów postbiotyków. Dodatkowo, postbiotyk nie musi pochodzić od probiotyku. By uznać korzystny wpływ postbiotyku na zdrowie, konieczne jest potwierdzenie tego za pomocą badań klinicznych. Warto zaznaczyć, że działanie postbiotyków nie jest ograniczone jedynie do jelit – mogą być one również stosowane na skórę i błony śluzowe, jednakże nie mogą być podawane w formie iniekcji. W definicji postbiotyków istotnym aspektem jest także wymóg ich bezpieczeństwa.
Działanie postbiotyków
Funkcje i sposoby działania postbiotyków można opisać jako wspieranie funkcji immunologicznych jelit. Postbiotyki pełnią analogiczną funkcję jak żywe probiotyki – chronią barierę jelitową. Zwiększają one ekspresję genu odpowiedzialnego za produkcję mucyny jelitowej (MUC2), co chroni barierę jelitową przed urazami wywoływanymi przez lipopolisacharyd (LPS) lub czynnik martwicy nowotworów (TNF-α).
Szczelność bariery jelitowej stanowi niezmiernie istotny czynnik dla zdrowia i prawidłowego funkcjonowania organizmu. Jelito, pełniące kluczową rolę w procesie trawienia i wchłaniania składników odżywczych, jednocześnie pełni funkcję bariery ochronnej, regulując przepływ substancji pomiędzy nim a krwią. Zapewnienie odpowiedniej szczelności tej bariery ma bezpośredni wpływ na zdrowie ogólnoustrojowe.
Postbiotyk poprzez mechanizmy białkowe oddziałuje na receptory, które wywołują korzystny efekt dla organizmu, polegający między innymi na uszczelnieniu bariery jelitowej. Szczelność tej bariery jest kluczowym elementem w utrzymaniu homeostazy organizmu, zapewniającym kontrolowany przepływ substancji odżywczych oraz hamującym przedostawanie się potencjalnie szkodliwych substancji do krwiobiegu. Istnieje złożony system różnych mechanizmów regulujących przepuszczalność jelita, obejmujący między innymi białka połączeniowe, białka transportujące oraz mechanizmy immunologiczne. Selektywność tego systemu zapewnia kontrolowane przepuszczanie substancji, zwiększając zdolność jelita do wykrywania i usuwania patogenów oraz toksyn, jednocześnie umożliwiając wchłanianie składników odżywczych.
W stanie homeostazy jelito zachowuje swoją szczelność, przepuszczając jedynie substancje niezbędne dla funkcjonowania organizmu. Jednakże w przypadku uszkodzenia bariery jelitowej, na skutek np. stanów zapalnych czy chorób, dochodzi do niekontrolowanego przenikania przez nią substancji szkodliwych, co może prowadzić do stanów patologicznych oraz poważnych konsekwencji zdrowotnych.
Dlatego tak istotne jest wykorzystanie postbiotyku takiego jak pasteryzowana Akkermansia muciniphila, który może celowo wpływać na funkcjonowanie bariery jelitowej, zapewniając zdrowie organizmu.
Pasteryzowana Akkermansia muciniphila
Jednym z najlepiej przebadanych posbiotyków jest Akkermansia muciniphila. Bakteria przeszła przez proces badań analogiczny do procesu badania leków, a więc od badań doświadczalnych, przez badania toksykologiczne, do badań klinicznych. Cały proces rozpoczął się w 2004 roku. Dziś Akkermansia muciniphila posiada tak szeroką charakterystykę i tak dokładne badania, że została zatwierdzona przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności, EFSA i wprowadzona na rynek jako nowa żywność.
Akkermansia muciniphila jest bakterią Gram-ujemną, która kolonizuje błonę śluzową jelita w pobliżu komórek nabłonkowych, rozkłada mucynę, jest niepatogenna i wytwarza bardzo dużo krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) – to podstawowe cechy tej bakterii.
Wiemy, że stanowi ok. 1-3% całej populacji bakterii obecnej w naszym przewodzie pokarmowym.
Głównym mechanizmem działania tej bakterii jest białko Amuc_1100, które wzmacnia integralność jelitowej bariery oraz zmniejsza ogólną reakcję zapalną organizmu. Akkermansia muciniphila kolonizuje nabłonek w warstwie, w której jest najwięcej śluzu i tam powoduje dużą produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które są dobroczynnymi związkami dla nabłonka (jest właściwie odżywiony, a dzięki temu ma właściwą kontrolę przepuszczalności).
U osób, które dożywają podeszłego wieku, przekraczając 100 lat, obserwuje się znacznie większą liczebność bakterii Akkermansia muciniphila niż w przypadku innych grup wiekowych. To wskazuje na możliwość wykorzystania tej bakterii jako wskaźnika długowieczności.
Dlaczego pasteryzacja?
Choć zainteresowanie zastosowaniem Akkermansii muciniphili było ogromne, praktyczne wykorzystanie jej było problematyczne ze względu na trudności z hodowlą oraz wysokie koszty. Hodowla wymagała skomplikowanych procesów, w tym wykorzystania składników pochodzenia zwierzęcego czy utrzymania warunków beztlenowych. Jednakże częściowe rozwiązanie tych problemów zostało osiągnięte dzięki zastosowaniu syntetycznych podłoży hodowlanych oraz pasteryzacji. Pasteryzowana Akkermansia muciniphila MucT, będąca postbiotykiem, zawierającym nieożywione bakterie lub ich składniki, jest jedyną formą tej bakterii dopuszczoną do obrotu w Europie.
Zwiększone bezpieczeństwo i rozszerzone działanie
Proces pasteryzacji polega na podgrzaniu bakterii Akkermansia muciniphila do temperatury 70°C, co powoduje jej inaktywację, ale zachowuje strukturalną integralność białek, w tym białka Amuc_1100, kluczowego dla jej działania prozdrowotnego. Ten mechanizm pozwala na wielokrotne wzmocnienie korzystnego działania Akkermansii, unikając działań niepożądanych oraz toksyczności przewlekłej i genotoksyczności.
Pasteryzowana Akkermansia działa nie tylko w jelicie, ale także przechodzi do tkanki tłuszczowej i ośrodkowego układu nerwowego, wywierając ogólnoustrojowe działanie.
Funkcjonowanie pasteryzowanej Akkermansii oparte jest na kilku istotnych aspektach. Są nimi:
- białko AMUC_1100, które jest bardziej efektywne w działaniu dzięki receptorowi TLR2. Poprawia integralność bariery jelitowej i wpływa na procesy metaboliczne w tkance tłuszczowej;
- zwiększona produkcja śluzu, która wymaga od organizmu wydatkowania dodatkowej energii,
- powstawanie mikropęcherzyków w procesie pasteryzacji, które mogą transportować białko AMUC_1100 do tkanki tłuszczowej oraz potencjalnie wpływać na działanie psychobiotyczne Akkermansii.
Czym postbiotyki różnią się od probiotyków?
Probiotyki i postbiotyki są dwoma różnymi rodzajami suplementów diety, które mają korzystny wpływ na zdrowie organizmu, jednak różnią się one pod względem mechanizmu działania.
Probiotyki to żywe mikroorganizmy, najczęściej bakterie, które, gdy są spożywane w odpowiednich ilościach, wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza. Te mikroorganizmy, takie jak szczepy Lactobacillus i Bifidobacterium, mogą kolonizować jelita, konkurując z patogennymi mikroorganizmami, poprawiając trawienie, syntezę witamin oraz wzmacniając układ odpornościowy.
Podczas gdy probiotyki to żywe mikroorganizmy, które wprowadzane są do organizmu w celu wywarcia pozytywnego wpływu na zdrowie, postbiotyki to produkty, które również wykazują korzystny wpływ na organizm, będąc drobnoustrojami inaktywowanymi (zabitymi). Oba te rodzaje suplementów mogą być używane jako wsparcie dla zdrowia mikrobioty i ogólnego dobrego samopoczucia.
Zarówno wyselekcjonowane, przebadane kliniczne szczepy probiotyczne, jak i wyekstrahowane z bakterii składniki stanowiące postbiotyk (np. takie jak białko Amuc_1100 z Akkermansii muciniphili), są dostępne w formie suplementów diety.
Dlaczego postbiotyki zyskują na znaczeniu?
Postbiotyki zyskują na znaczeniu z kilku powodów. Po pierwsze, coraz więcej badań naukowych skupia się na roli mikrobioty jelitowej w utrzymaniu naszego zdrowia. W miarę postępującej wiedzy zaczynamy coraz lepiej rozumieć, jak różnorodność mikroorganizmów jelitowych na nas wpływa. Badania potwierdzające korzyści wynikające ze stosowania postbiotyków przyczyniają się do ich rosnącej popularności.
Postbiotyki stają się alternatywą dla probiotyków. Probiotyki, choć popularne i szeroko stosowane, działają w sposób bardziej ogólny. Postbiotyki stanowią alternatywę, ponieważ nie są żywymi mikroorganizmami i mogą działać w niektórych przypadkach w sposób bardziej celowany niż probiotyki.
Zrozumienie różnorodności mikrobioty jelitowej i jej wpływu na zdrowie doprowadza do trendu indywidualizacji podejścia do suplementacji. Postbiotyki pozwalają na dostarczanie konkretnych substancji, które mogą być korzystne dla danej osoby, z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb i profilu mikrobioty.
Postbiotyki – jak bezpiecznie stosować
Stosowanie postbiotyków może być bezpieczne, pod warunkiem przestrzegania kilku ważnych zasad. Przede wszystkim warto skonsultować się z lekarzem przed rozpoczęciem stosowania postbiotyków, zwłaszcza jeśli masz jakiekolwiek istniejące schorzenia zdrowotne lub przyjmujesz inne leki. Lekarz może pomóc ocenić, czy suplementacja postbiotykami jest odpowiednia dla twojej sytuacji zdrowotnej.
Wybieraj postbiotyki uznanych producentów, których produkty są sprawdzone i certyfikowane, zatwierdzone przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności, EFSA. Zapoznaj się z etykietą produktu, aby upewnić się, że zawiera on substancje, które są bezpieczne i odpowiednie dla twoich potrzeb.
Nie przekraczaj zalecanej dawki postbiotyku, określonej przez producenta lub zaleconej przez lekarza. Stosuj je regularnie, bo tylko regularne spożycie może pomóc w poprawie zdrowia jelitowego.
Źródła:
- Postbiotyki – właściwości, zastosowanie i wpływ na zdrowie człowieka, M. Karbowiak, D. Zielińska, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2020, t. 27, nr 2, s. 22-37 (dostęp online 11.03.2024).
- Postbiotyki prozdrowotne składniki żywności funkcjonalnej, M. Karbowiak, D. Zielińska, Wybrane problemy współczesnego świata w ujęciu interdyscyplinarnym, ArchaeGraph Łódź 2021, s. 53-66 (dostęp online 11.03.2024).
- Pasteryzowana Akkermansia muciniphila – nowy postbiotyk w walce z endotoksemią w zaburzeniach metabolicznych, Gastroenterologia, luty 2024, nr 8, W. Marlicz et al. (dostęp online 11.03.2024).