Orala probiotika ger olika utmaningar när de passerar genom munnen, magen, tarmen och tjocktarmen. Den tuffa miljön i mag-tarmkanalen och kolonisationsresistensen hos kommensala bakterier mot främmande bakteriearter är två stora hinder som påverkar hälsoeffekterna av orala probiotika.
Probiotisk transport i mag-tarmkanalen
1. munhålan
När probiotika intas är det första de kommer i kontakt med saliven i munnen. Saliv är ett klart, lätt surt slem som smörjer munslemhinnan, löser upp mat och hjälper till att svälja. Immunkomponenterna i saliv inkluderar sekretoriskt immunglobulin A (IgA), immunglobulin G (IgG) och immunglobulin M (IgM). Icke-immuna komponenter inkluderar proteiner, muciner, peptider och enzymer. Därför har saliv också en viss antibakteriell effekt och kan selektivt stödja tillväxten av icke-kariogena bakterier. In vitro-studier har visat att saliv inte har någon signifikant hämmande effekt på tillväxten av Lactobacillus-, Pediococcus- och Bifidobacterium-stammarna. På grund av den korta kontakttiden kan dessutom salivens påverkan på probiotika sägas vara minimal.
2. mage
Efter att ha sväljt går probiotikan genom matstrupen och når magsäcken, där de står inför sin första stora utmaning: magsyra. Magsyrans pH är ungefär 1-3, vilket är ett extremt surt tillstånd, vilket kan göra att pH-värdet i bakteriell cytoplasma minskar, vilket är extremt dödligt för de flesta bakterier. Probiotika stannar i magen i cirka 5 minuter till 2 timmar. Om de utsätts för magsyra under lång tid kommer aktiviteten av probiotika att påverkas kraftigt. Dessutom kan hög jonstyrka, pepsin och mekanisk agitation i magen påverka probiotika negativt.
3. tunntarmen
Efter att ha passerat genom pylorus kommer probiotikan att nå tunntarmen, som innehåller stora mängder bukspottkörteljuice och galla. Med neutraliseringen av tunntarmsvätskan stiger pH i tunntarmen till 6-7, vilket är mer lämpligt för tillväxt av probiotika. Däremot kommer gallsyrorna och matsmältningsenzymer (som lipas, proteas och amylas etc.) i tunntarmsvätskan fortfarande att ligga kvar på en viss nivå. Förstör cellstrukturen hos probiotika i viss utsträckning eller orsaka skada på intracellulärt DNA.
4. kolon
Kolon innehåller det största antalet och den högsta tätheten av flora i människokroppen (10^11-10}^12CFU/ml), så probiotika i tjocktarmen behöver vanligtvis möta kolonisationsresistens från kolonkommensala bakterier. Probiotika måste konkurrera med värdfloran om näringsämnen och vidhäftningsställen för att kolonisera tjocktarmens slemhinna. Probiotika som inte koloniserar framgångsrikt utsöndras i avföringen kort därefter.
Kolonisering av tarmslemhinnan av probiotiska bakterier
En framgångsrik kolonisering av probiotika i människokroppen är en viktig förutsättning för att de ska kunna utöva långsiktiga fördelaktiga effekter. Intestinal mukosal adhesion anses vara ett nyckelsteg i probiotisk kolonisering. Processen för bakteriell vidhäftning till tarmslemhinnan inkluderar två steg: reversibel och stabil. Initialt binder probiotika till slemhinnan genom ospecifika fysiska kontakter (inklusive sterisk och hydrofob igenkänning), vilket skapar en reversibel svag fysisk association. Därefter, genom specifik bindning mellan adhesiner och komplementära receptorer, associeras probiotika stabilt med slem eller tarmepitelceller för att uppnå framgångsrik kolonisering. Probiotika kan koda för en mängd olika cellytefaktorer som är involverade i vidhäftningen av slemproteiner eller tarmepitelceller. Dessutom kan probiotika också etablera kontakt med värdceller genom icke-proteinmolekyler som teikosyra och exopolysackarider, och därigenom påverka vidhäftning och kolonisering.
Val av stam är nyckeln
Sammanfattningsvis måste probiotika gå igenom "nittionio och åttioen svårigheter" innan de äntligen kan spela sin roll i människokroppen, vilket visar att probiotika inte bara måste ha probiotiska effekter utan också ha stark vitalitet! Därför har riktad förädling av stresstoleranta probiotiska stammar blivit oerhört viktig. Genom djupgående forskning om det fysiologiska svaret och de reglerande mekanismerna för syra- och gallsaltstress, genomförde Union Biotech riktad förädling av stammar med stark tolerans isolerade från traditionella fermenterade livsmedel som kimchi och yoghurt, såväl som från den mänskliga tarmen, och slutligen erhållna växter inklusive mycket resistenta stammar inklusive Lactobacillus HH-LP56, Bifidobacterium lactis HH-BA68, Lactobacillus casei PB-LC39, Lactobacillus rhamnosus PB-LR76, Lactobacillus reuteri PB-LR09, Lactobacillus casei PB-LC39, Lactobacillus rhamnosus PB-LR76, Lactobacillus reuteri PB-LR09, Lactobacillus 6bcillus function. Genom att optimera odlingsmediets sammansättning och produktionsprocess uppnås uttryck och reglering av toleransgener och nyckelenzymer. Dessutom har tillämpningen av inkapslingsteknik ytterligare förbättrat toleransen för påfrestningar mot ogynnsamma miljöer.