ZAKRES BADANIA: OCENA BIOFUNKCJONALNOŚCI PRODUKTÓW PROBIOTYCZNYCH Wpływ trawienia in vitro oraz matryc żywnościowych na przeżywalność bakterii probiotycznych
1. STRESZCZENIE
W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny wzrost zainteresowania produktami prozdrowotnymi, w tym suplementami diety i żywnością funkcjonalną. Kluczowym aspektem skuteczności produktów probiotycznych jest ich zdolność do zachowania żywotności oraz aktywności biologicznej w trakcie pasażu przez przewód pokarmowy. Celem niniejszych badań była ocena wpływu trawienia in vitro oraz zastosowania różnych matryc żywnościowych na liczebność bakterii z rodzaju Lactobacillus oraz Bifidobacterium.
2. WPROWADZENIE
Produkty probiotyczne muszą zawierać odpowiednią liczbę żywych drobnoustrojów zdolnych do przeżycia niskiego pH żołądka oraz obecności enzymów trawiennych. Istotną rolę w ochronie komórek mogą odgrywać matryce żywnościowe, pełniące funkcję ochronną i prebiotyczną. Modele trawienia in vitro umożliwiają kontrolowane odwzorowanie warunków panujących w przewodzie pokarmowym.
3. CEL BADAŃ
Celem badań było:
Określenie kinetyki zmian liczebności bakterii podczas symulowanego trawienia.
Ocena wpływu różnych matryc żywnościowych na przeżywalność i namnażanie bakterii.
Porównanie skuteczności ochronnej i prebiotycznej zastosowanych nośników.
4. MATERIAŁ I METODY
Model trawienia: Fermentor 1 L, temperatura $37^\circ\text{C}$, ciągłe mieszanie.
Matryce: Bufor PBS (kontrola), Nutramigen, sok Bobo-Frut, kleik ryżowy BoboVita.
Etapy: Od próbki wyjściowej (P1) przez symulację żołądka (P2), jelita cienkiego (P3, P4) po jelito grube (P5).
5. WYNIKI
Próba kontrolna (PBS)
Zaobserwowano istotny spadek liczebności bakterii w etapach symulujących żołądek i jelito cienkie.
| Punkt pomiarowy | Czas (h) | pH | Bakterie ferm. mlekowej | Bifidobacterium |
| P1 | 0 | 4.0 | $1.9 \times 10^8$ jtk/g | $2.6 \times 10^8$ jtk/g |
| P2 | 4 | 4.0 | $2.6 \times 10^7$ jtk/g | $1.4 \times 10^7$ jtk/g |
| P3 | 1.4 | 6.0 | $7.8 \times 10^6$ jtk/g | $4.7 \times 10^7$ jtk/g |
| P4 | 2 | 7.4 | $8.5 \times 10^7$ jtk/g | $3.5 \times 10^6$ jtk/g |
| P5 | 18 | 8.0 | $9.6 \times 10^1$ jtk/g | $7.6 \times 10^1$ jtk/g |
Tab. 1: Kinetyka zmian liczby bakterii – produkt EKO Probiotyk Joy Day (PBS).
Preparat Nutramigen
Zapewnił najkorzystniejsze warunki ochronne; zaobserwowano wzrost liczebności już na etapie żołądka.
| Punkt pomiarowy | Czas (h) | pH | Bakterie ferm. mlekowej | Bifidobacterium |
| P1 | 0 | 4.0 | $1.4 \times 10^8$ jtk/g | $2.2 \times 10^8$ jtk/g |
| P2 | 4 | 4.0 | $7.2 \times 10^9$ jtk/g | $3.4 \times 10^9$ jtk/g |
| P3 | 1.4 | 6.0 | $8.5 \times 10^9$ jtk/g | $5.2 \times 10^9$ jtk/g |
| P4 | 2 | 7.4 | $9.6 \times 10^8$ jtk/g | $7.7 \times 10^9$ jtk/g |
| P5 | 18 | 8.0 | $2.6 \times 10^9$ jtk/g | $7.5 \times 10^9$ jtk/g |
Tab. 2: Kinetyka zmian w obecności preparatu Nutramigen.
Sok Bobo-Frut
Wykazywał działanie stabilizujące, szczególnie widoczne dla Bifidobacterium w końcowych etapach.
| Punkt pomiarowy | Czas (h) | pH | Bakterie ferm. mlekowej | Bifidobacterium |
| P1 | 0 | 4.0 | $1.2 \times 10^8$ jtk/g | $5.6 \times 10^8$ jtk/g |
| P2 | 4 | 4.0 | $7.6 \times 10^8$ jtk/g | $7.4 \times 10^8$ jtk/g |
| P3 | 1.4 | 6.0 | $2 \times 10^8$ jtk/g | $1.2 \times 10^8$ jtk/g |
| P4 | 2 | 7.4 | $2.2 \times 10^8$ jtk/g | $5.2 \times 10^8$ jtk/g |
| P5 | 18 | 8.0 | $8.6 \times 10^8$ jtk/g | $8.1 \times 10^8$ jtk/g |
Tab. 3: Kinetyka zmian w obecności soku Bobo-Frut.
Kleik ryżowy BoboVita
Wykazywał ograniczone działanie ochronne w porównaniu do innych matryc, choć skrobia mechanicznie otaczała komórki.
| Punkt pomiarowy | Czas (h) | pH | Bakterie ferm. mlekowej | Bifidobacterium |
| P1 | 0 | 4.0 | $3.3 \times 10^8$ jtk/g | $6.6 \times 10^8$ jtk/g |
| P2 | 4 | 4.0 | $2.7 \times 10^8$ jtk/g | $5.1 \times 10^8$ jtk/g |
| P3 | 1.4 | 6.0 | $1.3 \times 10^9$ jtk/g | $1.7 \times 10^8$ jtk/g |
| P4 | 2 | 7.4 | $5.5 \times 10^7$ jtk/g | $5.2 \times 10^7$ jtk/g |
| P5 | 18 | 8.0 | $5.8 \times 10^8$ jtk/g | $6.1 \times 10^8$ jtk/g |
Tab. 4: Kinetyka zmian w obecności kleiku ryżowego.
6. DYSKUSJA
Wyniki potwierdzają, że skład chemiczny nośnika (białka, lipidy, błonnik) ma kluczowe znaczenie dla przetrwania bakterii w niekorzystnych warunkach.
7. WNIOSKI
Matryce pełnią funkcję ochronną i prebiotyczną.
Najlepsze wyniki uzyskał Nutramigen.
Dobór nośnika istotnie zwiększa skuteczność probiotyków.