Postbiotyk – co to jest i jak działa na organizm?

Probiotyk, prebiotyk, postbiotyk – co to jest?

Ludzki organizm to dom dla bilionów mikroorganizmów, w tym bakterii jelitowych, które ogólnie nazywane są mikrobiotą jelitową. Szacuje się, że 70-80% komórek układu immunologicznego znajduje się w dolnym odcinku przewodu pokarmowego. Skład bakterii jelitowych ma duże znaczenie m.in. dla układu odpornościowego i odpowiedzi tego układu na czynniki obce. Pozytywny wpływ na jej stan mikrobioty jelitowej mogą wykazywać probiotyki, prebiotyki oraz postbiotyki. Wyjaśnijmy, co oznaczają te pojęcia.

Probiotyk to żywy drobnoustrój, który podany w odpowiednich ilościach wywiera korzystny wpływ na organizm gospodarza.

Pożywkę i stymulator wzrostu dla probiotyków stanowią prebiotyki – należy do nich np. błonnik pokarmowy w postaci oligosacharydów.

Natomiast postbiotyki, zgodnie z oficjalną definicją, stanowią preparat nieożywionych drobnoustrojów i/lub ich składników korzystnie wpływających na zdrowie docelowego gospodarza. Oznacza to, że postbiotyk zawiera drobnoustroje (najczęściej określone szczepy bakterii), ale nie w formie żywej (jak probiotyk), a inaktywowanej, np. poprzez działanie wysokiej temperatury. Postbiotyk czasami ma w składzie nie całe drobnoustroje, a ich składniki. Może zawierać także metabolity drobnoustrojów o korzystnym wpływie na organizm (do takich metabolitów należą m.in. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, np. kwas masłowy, a także witaminy z grupy B, witamina K).

Ważnym elementem definicji jest stwierdzenie, że preparat wykazuje korzystny wpływ na zdrowie gospodarza – pozytywne działanie musi być udokumentowane. Warto wspomnieć również, że skuteczność działania preparatów postbiotycznych (w odróżnieniu od efektywności działania żywych bakterii) nie zależy od ich zdolności do zasiedlania przewodu pokarmowego.

Do niedawana nie zwracano uwagi na preparaty postbiotyczne, przypisując pozytywną rolę niemal wyłącznie szczepom żywych drobnoustrojów (probiotykom). Okazuje się jednak, że również inaktywowane bakterie (które uważa się za bezpieczniejsze w stosowaniu), mogą przynosić wiele korzyści dla organizmu człowieka.

Jaki jest związek między postbiotykami a odpornością?

Obok bakterii w mleku matki występują również substancje powstałe na skutek aktywności tych bakterii. To, co warto podkreślić to fakt, że nie tylko bakterie mleka kobiecego przyczyniają się do modulowania rozwoju układu immunologicznego, ale okazuje się, że też ich metabolity (np. komponenty ścian komórkowych oraz różnorodne bakteryjne metabolity) wpływają zarówno na stymulowanie rozwoju korzystnej mikrobioty jelitowej, funkcjonowanie układu odpornościowego oraz rozwój przewodu pokarmowego na wczesnym etapie życia [1].

Jak kształtuje się odporność u niemowląt?

Niezwykle ważnym okresem dla rozwoju odporności dziecka jest 1000 pierwszych dni życia. W tym czasie młody organizm adaptuje się do wyzwań, jakie już od chwili narodzin stawia przed nim świat zewnętrzny. To właśnie wtedy kształtuje się mikrobiom jelitowy, a na jego skład, poza uwarunkowaniami genetycznymi, wpływają również takie czynniki, jak: sposób porodu, styczność z zanieczyszczeniami czy antybiotykoterapie. W momencie przejścia przez drogi rodne matki dziecko nabywa pierwsze mikroorganizmy, które odgrywają bardzo ważną rolę w dalszym kształtowaniu prawidłowej mikrobioty jelitowej.

Niezwykle istotnym aspektem, który determinuje rozwój mikrobioty jelitowej, jest także sposób żywienia niemowlęcia. Bez wątpienia najlepszym pokarmem dla niemowląt jest mleko matki – zawarte w nim aktywne biologiczne unikalne składniki, w tym bakterie oraz ich liczne metabolity mają wpływ na rozwój mikrobioty jelitowej. Mleko kobiece jest źródłem zarówno żywych bakterii o charakterze probotycznym jak i oligosacharydów prebiotycznych. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca wyłączne karmienie piersią do ukończenia przez dziecko 6 miesiąca życia oraz kontynuację karmienia piersią do ukończenia 2. roku życia i dłużej przy jednoczesnym wprowadzaniu pokarmów uzupełniających.

Postbiotyki w mleku modyfikowanym a odporność dziecka

Mleko matki, dzięki zawartym w nim komórkom odpornościowym, przeciwciałom, oligosacharydom, żywym bakteriom i ich naturalnej aktywności, wspiera rozwój układu immunologicznego niemowlęcia.

W jaki sposób kształtuje się zatem odporność dziecka, które z uzasadnionych przyczyn nie może być karmione piersią? Znalezienie sposobu, który dostarczy maluchowi korzyści jak najbardziej zbliżone do tych wynikających z karmienia pokarmem kobiecym, od wielu lat stanowi ogromne wyzwanie dla naukowców z całego świata.

Prowadzone badania nad składem mleka matki umożliwiły przełomowe odkrycie w tej dziedzinie i opracowanie unikalnej receptury mleka modyfikowanego, zawierającej połączenie oligosacharydów GOS/FOS odwzorowujących kompozycję oligosacharydów mleka matki, oligosacharydu identycznego jak oligosacharyd mleka matki 2’FL oraz pochodzącego z naszego unikalnego procesu fermentacji przy wykorzystaniu bakterii oligosacharydu 3’GL. . To nowy kierunek żywienia niemowląt, które nie mogą być karmione piersią.

Zastosowanie postbiotyków w medycynie

Wpływ postbiotyków na zdrowie nie ogranicza się tylko do efektów związanych ze wspomaganiem prawidłowego składu mikrobioty i odporności niemowląt i małych dzieci. W ostatnich latach dowiadujemy się coraz więcej o pozytywnych efektach stosowania preparatów postbiotycznych oraz o możliwościach ich wykorzystania w terapii niektórych chorób, zarówno u dzieci, jak i osób dorosłych. Przykładami są:

• Korzystny wpływ zastosowania postbiotyku (inaktywowanego wysoką temperaturą szczepu B. bifidum) na ograniczenie odczuwania dolegliwości związanych z zespołem jelita drażliwego u dorosłych [2].
• Uzyskanie poprawy w zakresie objawów alergicznego nieżytu nosa u dzieci w wieku powyżej 5 lat po zastosowaniu inaktywowanego szczepu bakterii L. paracasei [3].
• Poprawa parametrów metabolicznych (m.in. obniżenie poziomu cholesterolu całkowitego oraz cholesterolu LDL oraz stężenia enzymów ASPAT oraz ALAT, które stanowią wskaźniki uszkodzenia wątroby) po przyjmowaniu przez 12 tygodni preparatów inaktywowanego szczepu L. plantarum przez osoby dorosłe z nadwagą [4].

Postbiotyki mogą więc charakteryzować się wielokierunkowym działaniem na organizm człowieka. Trwają badania nad możliwością ich zastosowania w wielu zaburzeniach, m.in. otyłości, cukrzycy typu II i niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby [5]. Jest duża szansa, że wraz z rozwojem badań, staną się one bardziej powszechnie wykorzystywanym w medycynie i dietetyce elementem wspomagania terapii niektórych schorzeń, a jednocześnie zaczniemy częściej widywać je w sklepach na liście składników żywności funkcjonalnej, wspierającej zdrowie dzieci i dorosłych.

Źródła:

1. Boix-Amoros A., Collado M. C., Mira A. (2016) Relationship between milk microbiota, bacterial load, macronutrients, and human cells during lactation, Frontiers in Microbiology, 7:492, dostęp: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27148183/.
2. Andresen V., Gschossmann J., Layer P. (2020) Heat-inactivated Bifidobacterium bifidum MIMBb75 (SYN-HI-001) in the treatment of irritable bowel syndrome: a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial, Lancet Gastroenterology & Hepatology, 5(7): 658–666, dostęp: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32277872/.
3. Peng G.C., Hsu C.H. (2005) The efficacy and safety of heat-killed Lactobacillus paracasei for treatment of perennial allergic rhinitis induced by house-dust mite, Pediatric Allergy and Immunology., 16(5): 433–438, dostęp: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16101937/.
4. Tanaka Y., Hirose Y., Yamamoto Y. i wsp. (2020) Daily intake of heat-killed Lactobacillus plantarum L-137 improves inflammation and lipid metabolism in overweight healthy adults: a randomized-controlled trial, European Journal of Nutrition, 59(6): 2641-2649, dostęp: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31620886/.
5. Kumar A., Green K. M., Rawat M. (2024) A Comprehensive Overview of Postbiotics with a Special Focus on Discovery Techniques and Clinical Applications, Foods, 13(18): 2937, dostęp: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11431132/.
6. Mojka K. (2014) Probiotyki, prebiotyki i synbiotyki – charakterystyka i funkcje, Problemy Higieny i Epidemiologii, 95(3): 541-549, dostęp: http://www.phie.pl/pdf/phe-2014/phe-2014-3-541.pdf.
7. Śliżewska K., Nowak A., Barczyńska R. i wsp. (2013) Prebiotyki – definicja, właściwości i zastosowanie w przemyśle, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 1(86): 5-20, dostęp: https://wydawnictwo.pttz.org/wp-content/uploads/2015/02/01_Slizewska.pdf.
8. Salminen S., Collado M. C., Endo A. i wsp. (2021) The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics, Nature Reviews in Gastroenterology & Hepatology, 18: 649-667, dostęp: https://www.nature.com/articles/s41575-021-00440-6#change-history.
9. Sarnecki J. (2019) Postbiotyki, Standardy Medyczne/Pediatria 16, 31-43, dostęp: https://www.standardy.pl/artykuly/id/1482.
10. Gruszfeld D. (2018), Postbiotyki – nowa era rozumienia mikrobioty, Standardy Medyczne/Pediatria, 15: 967-972, dostęp: https://www.standardy.pl/artykuly/id/1475.
11. Cukrowska B. (2019) Mikrobiom jelitowy a pre-, pro- i postbiotyki w pytaniach i odpowiedziach, Standardy Medyczne/Pediatria, 16: 373-378, dostęp: https://www.standardy.pl/artykuly/id/1527.
12. Jing J., Weilin J., Shuang-Jiang L. i wsp. (2020) Probiotics, prebiotics, and postbiotics in health and disease, MedComm, 4(6): e420, dostęp: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10625129/.