Šta su fruktooligosaharidi i zašto su važni?

Prim dr Branko M iljački, gastroenterolog OB Subotica

Svaki kvalitetan preparat, da bi bio efikasan u lečenju poremećaja crevne flore, mora da sadrži:

1. probiotik - korisne bakterije,
2. prebiotik - hranu za korisne bakterije.

Tek tada se ispoljava uslov efikasnosti i metaboličke aktivnosti, koji zajednički nazivamo simbiotik. Fruktooligosaharidi (FOS) su poznati po svojoj osobini da hrane korisne crevne bakterije prisutne u gastrointestinalnom traktu, zato spadaju u prebiotike koji poboljšavaju varenje, povećavaju sposobnost apsorpcije hranljivih materija i mikroelemenata i jačaju imunološki sistem. Na taj način suzbijaju rast i razmnožavanje patogenih mikroba. Prebiotici su najčešće oligosaharidi biljnog porekla, uglavnom fruktani, galaktani ili slična jedinjenja. U grupi fruktana se nalaze fruktooligosaharidi i inulin, dok galaktani uključuju galaktooligosaharide. Tu su i derivati š kroba. Mnogi prebiotici jesu prirodnog porekla, uglavnom biljnog, a sa druge strane se mogu i sintetisati. Lista prirodnih izvora probiotika je duga i uključuje namirnice kao što su žitarice, razno bobičasto voće, beli luk, banana, paradajz, mahunarke i med.

Crevna mikrobiota koja živi u digestivnom traktu individualno varira pa se razlikuje od osobe do osobe, podložna brojnim promenama tokom života, a podložna je i uticaju niza faktora. To se posebno odnosi na genetsku pozadinu pojedinca i uticaje životne sredine, dok veliki značaj ima i upotreba različitih lekova (antibiotici, citostatici i dr.).

Ipak, ishrana najznačajnije utiče na sastav i metaboličke aktivnosti crevne mikrobiote.

Šta je FOS?

Oligofruktosaharidi su poslednjih decenija privukli posebnu pažnju zahvaljujući njihovoj važnoj prebiotskoj ulozi. Fruktooligosaharidi prolaze nesvareni kroz digestivni trakt do kolona gde ih crevne bakterije fermentišu u masne kiseline kratkih lanaca (SCFA) i laktat. Osnovna osobina ovih prebiotika je što imaju sposobnost da se odupru varenju od strane domaćina, a da budu fermentisani crevnom mikrobiotom. Oligofruktosaharidi ispunjavaju kriterijume dijetetskog prebiotika Međunarodnog naučnog udruženja za probiotike i prebiotike (ISAPP) kao „selektivno fermentisanog sastojka koji dovodi do specifičnih promena u sastavu i aktivnosti crevne mikrobiote što doprinosi zdravlju domaćina”.

Oligofruktosaharidi ispunjavaju sve kriterijume za prebiotike:

• otporni su na kiselost želuca i enzime za varenje,
• podložni su fermentaciji od strane crevne mikrobiote,
• poboljšavaju aktivnost i održivost korisnih mikroba.

Jedna od prvih definicija prebiotika ih opisuje kao „nesvarljive komponente hrane koje olakšavaju rast i aktivnost korisnih mikroorganizama koji naseljavaju gastrointestinalni trakt domaćina”.

Kako FOS utiče na mikrobiotu

Poslednjih decenija naučnici širom sveta pokazuju veliko interesovanje za procenu interakcija između prebiotika i gastrointestinalne mikrobiote. Dokazi iz raznih epidemioloških i kliničkih ispitivanja otkrivaju da fruktooligosaharidi povoljno utiču na formiranje i metaboličke aktivnosti mikrobnih zajednica koje žive u ljudskom digestivnom traktu, a koje zauzvrat igraju značajnu ulogu u održavanju zdravlja. Upotreba fruktooligosahar ida donosi mnogobrojne zdravstvene koristi i unapređuje zdravlje kroz poboljšanje apsorpcije minerala, proizvodnju korisnih metabolita, modulaciju crevne mikrobiote i prevenciju raznih bolesti kao što su dijabetes, alergije, metabolički poremećaji, gojaznost, kardiovaskularne bolesti i karcinom debelog creva. Prebiotici sami po sebi ne poseduju svojstva koja unapređuju zdravlje. Umesto toga, oni su važan supstrat fermentacije za korisne vrste mikroorganizama prisutnih u gastrointestinalnom traktu domaćina i na taj način indukuju njihov rast. Tek tada se javljaju željeni pozitivni efekti. To uključuje produkciju korisnih metabolita, proizvodnju kratkolančanih masnih kiselina, pomoć u procesima apsorpcije jona (katjoni magnezijuma, kalcijuma i gvožđa) i poboljšanje performansi imunološkog sistema domaćina.

Prebiotici i imunitet

Posebno treba istaći značaj FOS-a kao prebiotika u imunomodulaciji. Stimulacija urođenog, ćelijskog i humoralnog imunog odgovora bi mogla biti povezana sa njihovom značajnom ulogom u modulaciji crevne mikrobiote. Prebiotici mogu pomoći imunološkom sistemu domaćina na nekoliko načina: direktno putem stimulacije imunih ćelija ili indirektno kroz proizvodnju SCFA, koje doprinose povećanju aktivnosti imunih ćelija (T-pomoćne ćelije, NK ćelije i makrofagi). FOS imaju povoljan efekat i u sprečavanju nastanka alergija. Dokazano je da poremećena crevna mikrobiota može dovesti do različitih inflamatornih i alergijskih bolesti.

FOS kao izvor energije za dobre bakterije

Dragoceni bakterijski sojevi prisutni u crevima, posebno Bifodobacterium i Lactobacillus spp, u stanju su da iskoriste fruktooligosaharide kao izvor energije putem fermentacije. Prisustvo ovih kolonija bakterija obezbeđuje važan uticaj na zdravlje ljudi. T o se dešava zbog njihove sposobnosti da lako fermentiraju prebiotike u masne kiseline kratkog lanca, uglavnom acetat, propionat i butirat, kao i druge metabolite koji zauzvrat donose potencijalne zdravstvene koristi. Ovi željeni produkti njihovog metabolizma povezani su sa različitim korisnim dejstvima na organizam domaćina među kojima su i kontrola apetita smanjenjem koncentracije grelina. Upotreba FOS-a poboljšava metaboličke funkcije i glikoregulaciju i deluje pozitivno u smanjenju glikemijskog indeksa i insulinskog odgovora kod pacijenata sa dijabetesom. Povećani nivoi SCFA dovode do smanjenja akumulacije telesne masti menjajući potrošnju i unos energije, podižući stope potrošnje kiseonika uz povećanje termogeneze i oksidacije masti. Nekoliko studija o prebioticima je istaklo njihov potencijal za poboljšanje apsorpcije minerala i mikroelemenata kao što su kalcijum, magnezijum, cink, bakar, gvožđe i fosfor. Ovaj efekat je povezan sa povećanim brojem korisnih crevnih bakterija (Lactobacilus i Bifidobacterium spp) i proizvodnjom SCFA, koji moduliraju crevni pH, čime se poboljšava rastvorljivost minerala, što olakšava apsorpciju. Važna uloga prebiotika je inhibicija toksina u crevima. Pored toga što poboljšava imunološki odgovor fruktooligosaharidima, pravilno regulisana crevna mikroflora se može smatrati faktorom u procesima inaktivacije i uklanjanja toksičnih jedinjenja i smanjenju zapaljenja. Prebiotici smanjuju vreme tranzicije crevnog sadržaja u organizmu i izloženost crevnog zida različitim toksičnim i karcinogenim materijama. Korisne bakterije koje pokazuju porast tokom tretmana prebiotikom štite lumen debelog creva adhezijom na njegovu površinu smanjujući efekat toksičnih kancerogenih materija kao što su N-nitrozo jedinjenja poreklom iz crvenih mesa. Smatra se da Lactobacillus spp. produkuje metabolite koji inaktiviraju ili uklanjaju neke od kancerogenih međuproizvoda i smanjuju aktivnost nekih fekalih mutagenih enzima, nitroreduktaze, glukuronidaze i glukozidaze. Takođe je poznato da prebiotici povećavaju bioraspoloživost korisnih prirodnih flavonoida. Kao hrana za probiotike, fruktooligosaharidi u kombinaciji sa probioticima pokazuju značajnu antivirusnu efikasnost i korisni su u prevenciji virusnih crevnih infekcija.

Sastojak za prevenciju crevnih bolesti

Primena prebiotika ima svoje mesto u prevenciji različitih hroničnih bolesti, uključujući rak, insulinsku rezistenciju, gojaznost, dijabetes melitus tip 2 i kardiovaskularne bolesti. Ne manje značajna je njihova uloga u poboljšanju imunološkog odgovora. Fruktooligosaharidi su korisni i u prevenciji i ublažavanju komplikacija mnogih hroničnih bolesti. Delujući sinergistički sa različitim sojevima iz širokog spektra crevne mikrobiote ispoljavaju se i ostali pozitivni efekti među kojima su smanjenje zapaljenja crevne sluzokože, razgradnja laktoze kod osoba sa intolerancijom laktoze, ublažavanje opstipacije, prevencija putničke dijareje i ublažavanje simptoma iritabilnog creva.

Reference:

1. Davani-Davari D, Negahdaripour M, Karimzadeh I, Seifan M, Mohkam M, Masoumi SJ et al. Prebiotics: Definition, types, sources, mechanisms, and clinical applications. Foods 2019; 8: 92.
2. Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, Prescott SL, Reimer RA, Salminen SJ et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2017; 14:491–502.
3. Rajendran SRCK, Okolie CL, Udenigwe CC, Mason B. Structural features underlying prebiotic activity of conventional and potential prebiotic oligosaccharides in food and health. J Food Biochem 2017; 41, e12389.
4. Mohr AE, Jager R, Carpenter KC, Kerksick CM, Purpura M, Townsend JR et al. The athletic gut microbiota. J Int Soc Sports Nutr 2020; 17: 1–33.
5. Maldonado Galdeano C, Cazorla SI, Lemme Dumit JM, Velez E, Perdigono G. Beneficial effects of probiotic consumption on the immune system. Ann Nutr Metab 2019; 74: 115–24.
6. Soliman GA. Dietary fiber, atherosclerosis, and cardiovascular disease. Nutrients