Biotyki i żywność fermentowana – o czym się mówi?

W ostatnich latach mikrobiota jelitowa i biotyki, czyli probiotyki [1], prebiotyki [2], synbiotyki [3] oraz postbiotyki [4], zyskały ogromne zainteresowanie zarówno wśród naukowców, jak i osób je spożywających. Wzrastająca liczba badań sugeruje, że mogą one odgrywać kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia oraz w zapobieganiu i leczeniu wielu schorzeń, zwłaszcza przewodu pokarmowego. Jednak mimo licznych doniesień o potencjalnych korzyściach zdrowotnych, wciąż istnieje wiele niejasności i kontrowersji dotyczących ich skuteczności. Niniejszy artykuł ma na celu przegląd aktualnych wytycznych i badań dotyczących biotyków, a także ocenę, czy rzeczywiście przyczyniają się do utrzymania lub poprawy zdrowia, czy są jedynie chwytami marketingowymi. Dodatkowo omówiona zostanie żywność fermentowana, która często omawiana jest w kontekście wpływu na mikrobiotę. Definicje biotyków i żywności fermentowanej przedstawia tab. 1.

Tab. 1. Definicje biotyków i żywności fermentowanej

Mikrobiota, mikrobiom i kontrowersje dotyczące terminu „dysbioza”

Termin „mikrobiota” odnosi się do wszystkich mikroorganizmów (bakterii, archeonów, eukariontów i wirusów) zasiedlających organizm człowieka, zwłaszcza w przewodzie pokarmowym [5]. Mikrobiom to szersze pojęcie, obejmujące mikrobiotę i zbiór genów tworzonych przez mikrobiotę oraz środowisko zewnętrzne [6]. Terminy mikrobiota i mikrobiom bywają stosowane zamiennie. 
Przesłanką uzasadniającą stosowanie biotyków są zmiany składu i funkcji mikrobioty towarzyszące wielu schorzeniom, często określane jako dysbioza. Jednak termin ten jest kwestionowany [7], ponieważ brak jest konsensusu co do cech zdrowej mikrobioty przewodu pokarmowego, a jeżeli nie można jasno zdefiniować prawidłowej mikrobioty, trudno jest określić, co jest nieprawidłowe. Proponowane rozwiązania to użycie precyzyjniejszych terminów, które opisują funkcję mikrobioty, takich jak: „dysfunkcyjna” lub mikrobiota „promująca choroby”. Możliwe, że żaden pojedynczy termin nie będzie dokładnie definiował tego zjawiska, a potrzebny będzie opis kontekstowy [7].

Probiotyki w chorobach przewodu pokarmowego – aktualne (2024) wytyczne WGO

W 2024 r. opublikowano aktualizację wytycznych Światowej Organizacji Gastroenterologii (World Gastroenterology Organization, WGO) dotyczących stosowania probiotyków i prebiotyków u dorosłych oraz dzieci [8]. Szczegółowe wytyczne WGO dotyczące dzieci oraz ich porównanie z wytycznymi Europejskiego Towarzystwa Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia Dzieci (European Society for Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition, ESPGHAN) [9] przedstawiono w tab. 2.

Tab. 2. Biotyki w chorobach przewodu pokarmowego – porównanie wytycznych WGO i ESPGHAN

CFU (colony forming units) – jednostki tworzące kolonie
* W wielu badaniach nie podano oznaczenia szczepu S. boulardii. Jednakże, jeśli było dostępne lub ocenione retrospektywnie, najczęściej używanym szczepem był S. boulardii CNCM I-745.

Zarówno wytyczne WGO, jak i ESPGHAN sformułowano dla konkretnych probiotyków (gatunek i szczep). Jednak w przypadku ESPGHAN zalecenia formułowano tylko wtedy, jeśli dany szczep był oceniony w co najmniej dwóch badaniach z randomizacją w tym samym wskazaniu. Natomiast wytyczne WGO opierają się na wynikach pojedynczych badań. Wytyczne WGO i ESPGHAN dotyczące probiotyków i prebiotyków różnią się metodologią, ale podstawowe wskazania do stosowania wybranych szczepów są spójne. 

Prebiotyki w chorobach przewodu pokarmowego – aktualne (2024) wytyczne ESPGHAN

Podobnie jak w przypadku probiotyków, zalecenia ESPGHAN dotyczące prebiotyków były formułowane tylko wtedy, gdy dany preparat prebiotyczny był oceniony w co najmniej dwóch badaniach z randomizacją w danym wskazaniu [10].
Zgodnie z wytycznymi ESPGHAN można rozważyć zastosowanie psyllium u chorych z zespołem jelita drażliwego, choć wiarygodność dowodów jest niska. Psyllium to włókno pochodzące z nasion babki płesznik (Plantago ovata). Działa poprzez absorpcję wody w jelitach, co zwiększa objętość stolca i ułatwia jego przechodzenie przez przewód pokarmowy. Dodatkowo znaczenie ma obecność arabinoksylanu, który jest prebiotykiem. Psyllium może mieć również działanie immunomodulacyjnie [11]. 
Według wytycznych ESPGHAN z powodu niewystarczających dowodów nie ma natomiast naukowych podstaw do stosowania żadnego z prebiotyków w leczeniu kolki niemowlęcej, czynnościowego zaparcia, ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego, zakażenia H. pylori, nieswoistych zapalnych chorób jelit, celiakii oraz martwiczego zapalenia jelit [10].

Synbiotyki w chorobach przewodu pokarmowego – aktualne (2023) wytyczne ESPGHAN

Zgodnie z wytycznymi ESPGHAN z powodu niewystarczających dowodów brak jest zaleceń za ani przeciw stosowaniu jakiegokolwiek synbiotyku w przypadkach ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego, infekcji H. pylori, zapalnych chorób jelit, kolki niemowlęcej, czynnościowych zaburzeń bólu brzucha oraz czynnościowego zaparcia [12].

Biotyki w zapobieganiu lub leczeniu alergii na pokarm – wytyczne europejskich i światowych towarzystw naukowych 

Badania sugerują związek między składem mikrobioty jelitowej a rozwojem różnych postaci alergii, zwłaszcza pokarmowych. Zróżnicowana i zbalansowana mikrobiota jelitowa może zwiększać tolerancję immunologiczną, zmniejszając ryzyko reakcji alergicznych. Brak równowagi bakterii jelitowych wiąże się z większym prawdopodobieństwem rozwoju alergii. 

Zapobieganie alergii na pokarm 

W badaniach oceniano skuteczność wybranych biotyków w zapobieganiu alergii na pokarm. Europejska Akademia Alergologii i Immunologii Klinicznej (European Academy of Allergy & Clinical Immunology, EAACI) nie sformułowała jednak zalecenia za ani przeciw stosowaniu probiotyków, prebiotyków ani synbiotyków u kobiet w ciąży, karmiących piersią oraz niemowląt w zapobieganiu alergii [13].
Również zgodnie ze stanowiskiem ESPGHAN nie ma wystarczających danych, które uzasadniałyby rutynowe stosowanie ocenianych dotychczas biotyków w zapobieganiu alergii na białka mleka krowiego (ABMK) [14].

Leczenie alergii na pokarm 

Wytyczne GA2LEN (2022)
GA²LEN, czyli Global Allergy and Asthma European Network (Globalna Europejska Sieć ds. Alergii i Astmy), to sieć skupiająca liczne organizacje, w tym EAACI, zajmujące się chorobami alergicznymi. 

• Podstawowe leczenie: stosowanie hydrolizatów o znacznym stopniu hydrolizy białka lub preparatów aminokwasowych.
• Zalecenie dotyczące biotyków: brak rekomendacji za lub przeciw stosowaniu prebiotyków, probiotyków, czy synbiotyków w leczeniu alergii na pokarmy [15].
   

Wytyczne ESPGHAN (2024)

• Podstawowe leczenie: hydrolizaty o znacznym stopniu hydrolizy białka jako leczenie pierwszego rzutu. Preparaty aminokwasowe są zalecane tylko w ciężkich przypadkach lub przy braku tolerancji hydrolizatów białka.
• Zalecenie dotyczące biotyków: brak wystarczających danych potwierdzających skuteczność dodawania probiotyków, prebiotyków czy synbiotyków do hydrolizatów białka lub preparatów aminokwasowych [14].
   

Wytyczne Światowej Organizacji Alergologii (WAO) (2024)

• Podstawowe leczenie: dla niemowląt i małych dzieci z ABMK (IgE-zależną i IgE-niezależną) pierwszą opcją są hydrolizaty o znacznym stopniu hydrolizy białka krowiego lub ryżowego (te ostatnie nie są dostępne w Polsce). drugą opcją są preparaty aminokwasowe.
• Zalecenia dotyczące biotyków: możliwość stosowania hydrolizatów kazeiny zawierających Lacticaseibacillus rhamnosus GG (dawniej Lactobacillus rhamnosus GG, LGG) – zalecenie warunkowe, niska jakość danych [16].
   

Rozbieżne wytyczne – przyczyny

Jak wynika z przedstawionych powyżej danych, wytyczne nie zawsze są zbieżne. Dotyczy to wszystkich wytycznych, nie tylko tych dotyczących biotyków. Według Weizmana i Vandenplasa [17] rozbieżności w wytycznych dotyczących probiotyków (ale można to odnieść do innych biotyków) wynikają z kilku kluczowych czynników. Obiektywne czynniki dotyczą głównie metodologii badań oraz populacji badanych, natomiast subiektywne są związane z konfliktem interesów oraz osobistymi poglądami ekspertów. Metodologiczne przyczyny rozbieżności wytycznych obejmują zmienność jakości badań oraz brak standardowych narzędzi oceny, takich jak AGREE i GRADE. Niewłaściwe przeszukiwanie literatury, ograniczające się do części baz danych, również prowadzi do niekompletnych wniosków. Dodatkowo wybór metaanaliz oraz badań z randomizacją o niewystarczającej mocy (sile statystycznej) i braku swoistości szczepów może prowadzić do sprzecznych zaleceń. Populacyjne przyczyny rozbieżności wynikają z różnorodności charakterystyk badanych osób, takich jak: geografia, warunki socjoekonomiczne oraz stan zdrowia, w tym szczepienia. Te zmienne mogą wpływać na wyniki badań i ich interpretację, co prowadzi do różnic w wytycznych. Subiektywne czynniki obejmują konflikt interesów, który może wynikać z powiązań finansowych badaczy z przemysłem farmaceutycznym. W badaniach wykazano, że znaczny odsetek autorów wytycznych klinicznych ma powiązania finansowe z firmami, których produkty są uwzględniane w tych wytycznych. Takie powiązania mogą prowadzić do stronniczości w rekomendacjach. Różnice w opiniach paneli ekspertów oraz osobiste poglądy intelektualne i emocjonalne również odgrywają rolę w kształtowaniu wytycznych. Eksperci mogą mieć odmienne interpretacje tych samych danych, co prowadzi do różnych zaleceń. Aby poprawić jakość wytycznych, konieczne jest stosowanie standardowych narzędzi oceny oraz dążenie do konsensusu wśród ekspertów.

Wpływ probiotyków na zaburzenia mikrobiomu wywołane przez antybiotyki

Probiotyki są często reklamowane hasłami: „mogą poprawić zaburzoną mikrobiotę”, „do regeneracji oraz przywrócenia homeostazy mikrobiomu”, „pomaga w zachowaniu mikrobioty po antybiotykoterapii”. Czy te twierdzenia są uzasadnione? W 2024 r. opublikowano wyniki przeglądu systematycznego, którego celem była ocena skuteczności probiotyków w zapobieganiu lub łagodzeniu zaburzeń składu i funkcji mikrobiomu spowodowanych przez antybiotyki [18]. Do analizy kwalifikowano zarówno badania z randomizacją, jak i badania z grupą kontrolną, bez randomizacji. Uczestnikami były osoby w każdym wieku, przyjmujące ogólnoustrojowe antybiotyki z niskim ryzykiem tzw. dysbiozy na początku badania. Interwencja polegała na podawaniu probiotyków w trakcie lub po antybiotykoterapii, w porównaniu z placebo, alternatywnymi metodami lub brakiem interwencji. Wyniki obejmowały analizę składu i różnorodności mikrobiomu za pomocą zaawansowanych metod molekularnych oraz ocenę funkcji mikrobiologicznych i resistomu. Do przeglądu zakwalifikowano siedem badań opisanych w ośmiu publikacjach. Wyniki były niejednorodne. Jedno badanie wykazało, że probiotyki przeciwdziałają zmianom różnorodności wywołanym przez antybiotyki, inne badanie wykazało nasilenie tych zmian, a cztery nie wykazały żadnego wpływu. Wpływ na obfitość taksonów wahał się od łagodzenia tzw. dysbiozy, przez selektywną modulację, brak wpływu, po opóźnione odzyskiwanie. Jedno badanie nie wykazało wpływu na resistom, podczas gdy inne zgłosiło wzrost liczby genów oporności na antybiotyki. Podsumowując, niejednorodne wyniki uniemożliwiają wyciągnięcie jednoznacznych wniosków na temat skuteczności konkretnych probiotyków w przywracaniu mikrobiomu po antybiotykoterapii. Skuteczność probiotyków w zapobieganiu lub odwracaniu zaburzeń mikrobiomu wywołanych przez antybiotyki pozostaje niepewna, a twierdzenia o przywracaniu mikrobiomu do stanu sprzed antybiotykoterapii mogą być przesadzone. 

Jakość i bezpieczeństwo stosowania probiotyków u wcześniaków

Jednym z najczęściej zadawanych pytań jest kwestia jakości i bezpieczeństwa stosowania probiotyków, zwłaszcza w kontekście ryzyka sepsy probiotycznej u grup wysokiego ryzyka, takich jak wcześniaki. Dyskusje na temat bezpieczeństwa probiotyków nasiliły się po ostrzeżeniu Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) z września 2023 r. [19, 20]. Ostrzeżenie dotyczyło przypadku sepsy probiotycznej i śmierci wcześniaka po zastosowaniu preparatu zawierającego Bifidobacterium longum subsp. infantis EVC001 (nie jest dostępny w Polsce). FDA zaleciła, aby probiotyki spełniały standardy jakości farmaceutycznej. Brak takich produktów na rynku spowodował, że w USA niemal całkowicie zrezygnowano ze stosowania probiotyków na noworodkowych oddziałach intensywnej opieki. Autorzy opinii opublikowanej w kwietniu 2024 r. przez ESPGHAN oraz European Foundation for the Care of Newborn Infants (EFCNI) [21] popierają stanowisko FDA, podzielając obawy związane z nieuregulowanym rynkiem probiotyków zarejestrowanych jako suplementy diety. Nie ma wątpliwości, że wymóg, aby probiotyki były produkowane w standardzie leku, zwłaszcza do stosowania w grupach ryzyka, może rozwiązać wiele problemów z jakością, takich jak weryfikacja szczepów i zapobieganie zanieczyszczeniom, ocena ryzyka przenoszenia genów oporności na antybiotyki i unikanie szczepów produkujących D-mleczany. Autorzy dokumentu ESPGHAN/EFCNI podkreślają jednak, że nawet probiotyki mające status leku nie wyeliminują całkowicie ryzyka sepsy probiotycznej. Może ona bowiem występować niezależnie od statusu produktu, najczęściej przez translokację jelitową lub zanieczyszczenie cewników dożylnych. W tym ostatnim przypadku rygorystyczne przestrzeganie zasad higieny od przygotowania do podania probiotyku może być kluczowe w zapobieganiu sepsie bardziej niż sama regulacja statusu preparatów probiotycznych. Według ESPGHAN decyzje o stosowaniu probiotyków u wcześniaków powinny być podejmowane indywidualnie przez oddziały, biorąc pod uwagę: aktualne wytyczne i dane naukowe, bezpieczeństwo stosowania probiotyków, ryzyko NEC w danej populacji, dostępność preparatów wysokiej jakości oraz opinię rodziców, którzy powinni być informowani o korzyściach i ryzyku stosowania probiotyków. Przestrzeganie zasad higieny podczas przygotowywania i podawania probiotyków może być kluczowe w zapobieganiu sepsie, bardziej niż regulacja statusu preparatów probiotycznych. 

Żywność fermentowana

Bywa, że żywność fermentowana bywa mylnie określna jako żywność probiotyczna. Z tego względu uzasadnione jest wyjaśnienie podstawowych pojęć i różnic. Z definicji probiotyków (tab. 1) wynika, że są to żywe drobnoustroje, które muszą mieć udokumentowane korzystne działanie. Zgodnie z definicją Międzynarodowego Stowarzyszenia Naukowego ds. Probiotyków i Prebiotyków (International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics, ISAPP) żywność fermentowana to „żywność powstająca w wyniku pożądanego wzrostu mikroorganizmów i enzymatycznych przekształceń składników” [22].
W procesie fermentacji wykorzystywane są różne szczepy bakterii, drożdży i pleśni, w zależności od rodzaju żywności. Dodatek takich substancji jak sól oraz modyfikacje czasu i temperatury fermentacji wpływają na ostateczny produkt. Drobnoustroje fermentujące pozostają żywe w produktach, takich jak: jogurt, kefir, sery czy kimchi. Natomiast produkty, które przechodzą dodatkowe procesy, takie jak: pasteryzacja, pieczenie lub filtrowanie, tracą żywe drobnoustroje. 
Przykładem żywności fermentowanej na bazie mleka jest jogurt. W trakcie fermentacji jogurtu bakterie kwasu mlekowego wykorzystują do wzrostu cukry i inne składniki odżywcze zawarte w mleku. W rezultacie namnażania się bakterii powstają związki zmieniające smak, konsystencję i wartość odżywczą mleka, tworząc jogurt. Inne przykłady żywności fermentowanej zawierającej żywe drobnoustroje to: kefir, większość serów, tradycyjne japońskie produkty fermentowane (miso, natto, tempeh), fermentowane warzywa (np. kiszone ogórki, papryka, kapusta), kimchi (tradycyjne koreańskie danie fermentowane z kapusty pekińskiej, rzodkwi lub ogórków), długo dojrzewające fermentowane kiełbasy, kombucha (fermentowany napój herbaciany – większość typów) oraz niektóre piwa [22].
Produkty fermentowane niezawierające żywych drobnoustrojów, które zostały zabite lub usunięte w procesie produkcji, to: chleb, w tym chleb na zakwasie, pikle/fermentowane warzywa (po pasteryzacji lub obróbce cieplnej), wędzona kiełbasa, sos sojowy (po pasteryzacji lub obróbce cieplnej), ocet (po pasteryzacji lub obróbce cieplnej), wino, większość piw, alkohole wysokoprocentowe (filtrowane), ziarna kawy i kakao (palone) [22].
W kontekście korzyści zdrowotnych wynikających ze spożywania produktów fermentowanych znaczenie ma ogłoszona w marcu 2024 r. decyzja amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) dotycząca jednego z oświadczeń zdrowotnych. Według FDA istnieją ograniczone, ale wystarczające dowody naukowe na to, że regularne spożywanie jogurtu (co najmniej 3 porcje tygodniowo) może przyczynić się do obniżenia ryzyka wystąpienia cukrzycy typu 2 [23]. Dzięki decyzji FDA producenci jogurtu w USA mogą legalnie umieszczać takie informacje na swoich produktach. Należy podkreślić, że jogurt nie ma znaczenia w leczeniu osób z cukrzycą typu 2. Decyzje FDA dotyczące oświadczeń nie obowiązują w Europie, gdzie stosuje się regulacje ustanowione przez EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności).
W odniesieniu do innych korzyści wyniki niektórych badań z randomizacją sugerują korzyści zdrowotne jogurtu, kefiru, kimchi i innych produktów fermentowanych, ale konieczne są dalsze badania, aby dokładnie określić ich wpływ na zdrowie. Według ISAPP badania te powinny uwzględniać różne kategorie produktów fermentowanych, typy żywności oraz specyficzne produkty z dobrze scharakteryzowanymi szczepami mikroorganizmów [22].
Produkty fermentowane mają bardzo długą historię bezpiecznego stosowania. Jednak niektóre mogą zawierać biogenne aminy (np. histaminę), które w nadmiarze mogą powodować niepożądane reakcje, takie jak migreny. Aby zminimalizować ryzyko, stosuje się odpowiednie metody higieny oraz kultury starterowe pozbawione zdolności do produkcji tych związków. 
Należy odróżniać produkty fermentowane od probiotyków (tab. 3). Produkty fermentowane nie zawsze zawierają żywe mikroorganizmy w momencie spożycia, podczas gdy probiotyki to żywe mikroorganizmy, które dodatkowo muszą mieć udowodniony korzystny wpływ na zdrowie w określonych ilościach. Z tego powodu terminy „fermentowane produkty” i „probiotyki” nie mogą być używane zamiennie. Niektóre produkty fermentowane mogą jednak zawierać probiotyki.

Tab. 3. Porównanie probiotyków, produktów fermentowanych i probiotycznych produktów fermentowanych

Podsumowanie 

Dyskusje na temat biotyków i żywności fermentowanej koncentrują się głównie na ich potencjalnych korzyściach zdrowotnych. Pomimo obiecujących wyników, konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć ich wpływ na zdrowie. Regularne śledzenie publikacji naukowych w tej dziedzinie pozwala na aktualizację wiedzy i lepsze zrozumienie, jakie produkty i w jakich ilościach mogą przynosić najbardziej wymierne korzyści zdrowotne.

Piśmiennictwo dostępne w redakcji.