Oral probiyotikler ağızdan, mideden, bağırsaklardan ve kolondan geçerken çeşitli zorluklar yaratır. Gastrointestinal sistemin zorlu ortamı ve kommensal bakterilerin yabancı bakteri türlerine karşı kolonizasyon direnci, oral probiyotiklerin sağlık üzerindeki etkilerini etkileyen iki önemli engeldir.
Gastrointestinal sistemde probiyotik taşınması
1. ağız boşluğu
Probiyotikler yutulduğunda ilk temas ettikleri şey ağzınızdaki tükürüktür. Tükürük, ağız mukozasını yağlayan, yiyecekleri çözen ve yutmaya yardımcı olan berrak, hafif asidik bir mukustur. Tükürükteki immün bileşenler arasında salgı immünoglobulin A (IgA), immünoglobulin G (IgG) ve immünoglobulin M (IgM) bulunur. Bağışıklık dışı bileşenler arasında proteinler, müsinler, peptitler ve enzimler bulunur. Bu nedenle tükürüğün belirli bir antibakteriyel etkisi de vardır ve çürük oluşturmayan bakterilerin büyümesini seçici olarak destekleyebilir. İn vitro çalışmalar tükürüğün Lactobacillus, Pediococcus ve Bifidobacterium suşlarının büyümesi üzerinde önemli bir inhibitör etkisinin olmadığını göstermiştir. Ayrıca temas süresinin kısa olması nedeniyle tükürüğün probiyotikler üzerindeki etkisinin minimum düzeyde olduğu söylenebilir.
2. mide
Probiyotikler yutulduktan sonra yemek borusundan geçerek mideye ulaşırlar ve burada ilk büyük zorlukla karşı karşıya kalırlar: mide asidi. Mide asidinin pH'ı yaklaşık 1-3 olup, bu son derece asidik bir durumdur ve bakteri sitoplazmasının pH değerinin düşmesine neden olabilir, bu da çoğu bakteri için son derece ölümcüldür. Probiyotikler midede yaklaşık 5 dakika ila 2 saat kadar kalır. Uzun süre mide asidine maruz kalmaları durumunda probiyotiklerin aktivitesi büyük ölçüde etkilenecektir. Ayrıca yüksek iyon gücü, pepsin ve midedeki mekanik ajitasyon probiyotikleri olumsuz yönde etkileyebilir.
3. ince bağırsak
Probiyotikler pilordan geçtikten sonra büyük miktarda pankreas suyu ve safra içeren ince bağırsağa ulaşacaktır. İnce bağırsak sıvısının nötralizasyonuyla birlikte ince bağırsaktaki pH, probiyotiklerin büyümesi için daha uygun olan 6-7'a yükselir. Ancak ince bağırsak sıvısındaki safra asitleri ve sindirim enzimleri (lipaz, proteaz, amilaz vb.) yine de belirli bir düzeyde kalacaktır. Probiyotikler hücre yapısını belirli ölçüde tahrip eder veya hücre içi DNA'ya zarar verir.
4. iki nokta üst üste
Kolon, insan vücudundaki en fazla sayıda ve en yüksek flora yoğunluğunu (10^11-10^12CFU/ml) içerir, bu nedenle kolondaki probiyotiklerin genellikle kolon kommensal bakterilerinin kolonizasyon direnciyle karşılaşması gerekir. Probiyotiklerin kolonik mukozada kolonileşebilmesi için besin maddeleri ve yapışma bölgeleri açısından konakçı florası ile rekabet etmesi gerekir. Başarılı bir şekilde kolonileşemeyen probiyotikler kısa süre sonra dışkıyla atılır.
Bağırsak mukozasının probiyotik bakteriler tarafından kolonizasyonu
Probiyotiklerin insan vücudunda başarılı bir şekilde kolonizasyonu, bunların uzun vadeli yararlı etkiler göstermesi için önemli bir ön koşuldur. Bağırsak mukozal yapışması probiyotik kolonizasyonunda önemli bir adım olarak kabul edilir. Bakterilerin bağırsak mukozasına yapışma süreci iki aşamayı içerir: geri dönüşümlü ve stabil. Başlangıçta probiyotikler, spesifik olmayan fiziksel temaslar (sterik ve hidrofobik tanıma dahil) yoluyla mukozaya bağlanır ve geri dönüşümlü zayıf bir fiziksel ilişki kurar. Daha sonra, adezinler ve tamamlayıcı reseptörler arasındaki spesifik bağlanma yoluyla probiyotikler, başarılı kolonizasyonu sağlamak için mukus veya bağırsak epitel hücreleriyle stabil bir şekilde ilişkilendirilir. Probiyotikler, mukus proteinlerinin veya bağırsak epitel hücrelerinin yapışmasında rol oynayan çeşitli hücre yüzeyi faktörlerini kodlayabilir. Ayrıca probiyotikler, teikoik asit ve ekzopolisakkaritler gibi protein olmayan moleküller aracılığıyla da konakçı hücrelerle temas kurarak yapışmayı ve kolonizasyonu etkileyebilir.
Tür seçimi önemlidir
Özetlemek gerekirse, probiyotiklerin insan vücudundaki rollerini nihayet oynayabilmeleri için "doksan dokuz ve seksen bir zorluktan" geçmesi gerekiyor; bu da probiyotiklerin yalnızca probiyotik etkilere sahip olması değil, aynı zamanda güçlü bir canlılığa da sahip olması gerektiğini gösteriyor! Bu nedenle, strese dayanıklı probiyotik türlerinin hedefli olarak yetiştirilmesi son derece önemli hale gelmiştir. Union Biotech, asit ve safra tuzu stresinin fizyolojik tepkisi ve düzenleyici mekanizmaları üzerine derinlemesine araştırma yaparak, kimchi ve yoğurt gibi geleneksel fermente gıdaların yanı sıra insan bağırsağından izole edilen güçlü toleransa sahip türlerin yönlendirilmiş ıslahını gerçekleştirdi ve son olarak, Lactobacillus HH-LP56, Bifidobacterium lactis HH-BA68, Lactobacillus casei PB-LC39, Lactobacillus rhamnosus PB-LR76, Lactobacillus reuteri PB-LR09, Lactobacillus johnsonii LBJ456, vb. dahil olmak üzere yüksek dirençli suşlar dahil olmak üzere elde edilen bitkiler. Alıcı fonksiyonel suşlar. Kültür ortamı bileşimini ve üretim sürecini optimize ederek tolerans genlerinin ve anahtar enzimlerin ekspresyonu ve düzenlenmesi sağlanır. Ek olarak, kapsülleme teknolojisinin uygulanması, suşların olumsuz ortamlara karşı toleransını daha da geliştirmiştir.