Broj istraživanja u području probiotika je posljednjih godina u nevjerojatnom porastu. Također, sve je više kvalitetnih znanstvenih dokaza koji podupire vezu između zdravlja naših crijeva i našeg općeg blagostanja. Kako bi malo dublje zaronili u ovu temu, u Stela's Food Stories nam dolazi nevjerojatno talentiran znanstvenik dr. sc. Deni Kostelac. S njim ćemo pričati o probioticima, njihovim oblicima, kao i njihovom potencijalu poboljšanja naše kvalitete života i zdravlja.

P: Pozdrav, Deni! Velika mi je čast poželjeti ti dobrodošlicu u Stela's Food Stories! Možeš li nam za početak reći nešto više o sebi?

O: Diplomirao sam studij Molekularne biotehnologije na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, te sam nakon toga doktorirao na istom fakultetu na području probiotika. Trenutno sam zaposlen u navedenoj instituciji kao znanstveni suradnik u Laboratoriju za opću mikrobiologiju i mikrobiologiju namirnica.

Nekoliko se godina intenzivno bavim istraživanjem probiotika, otkrivanjem novih probiotičkih izvora i razvojem novih proizvoda temeljenih na probiotičkim bakterijama. U svojim znanstvenim istraživanjima usmjeren sam na razvoj novog, ciljanog pristupa u probiotičkoj karakterizaciji, uvođenju i primjeni biomedicinskih metoda u istraživanju probiotika te razvoju novih sustava otpuštanja probiotičkih bakterija u ljudskom organizmu.

P: Za početak, što su to zapravo probiotici? Koje su najčešće vrste bakterija koje se koriste u probiotičkim proizvodima?

O: Primarna definicija probiotika donesena od strane FAO (Organizacija za hranu i poljoprivredu) i WHO (Svjetska zdravstvena organizacija) definira ih kao žive mikroorganizme koji primjenom djeluju korisno na domaćina. Međutim, novija istraživanja dokazala su kako korisni učinci ne moraju nužno proizlaziti od živih mikroorganizama nego to mogu biti i inaktivirane (mrtve) stanice, njihovi dijelovi ili biološki spojevi koje oni proizvode.
Najčešće korišteni probiotici su bakterije rodova Bifidobacterium i Lactobacillus.

P: Što se događa u našem organizmu kada konzumiramo probiotik?

O: Nakon konzumacije, probiotici prolaze do donjeg dijela gastrointestinalnog sustava te ulaze u interakcije s našom cijevnom mikrobiotom. Probiotici imaju sposobnost adhezije (zadržavaju se s našom mikrobiotom) te spriječavaju vezanje opasnih patogenih bakterija, uravnotežuju sastav naše mikrobiote te proizvode molekule koje šalju pozitivne signale našem imunosnom sustavu.

“Ono što sigurno znamo jest da način života, bolesti, antibiotici i lijekovi zasigurno utječu na mikrobiotu.”

P: Upravo si spomenuo pojam crijevne mikrobiote. Možeš li nam objasniti što je to točno?

O: Pojam crijevna mikrobiota se odnosi na cjelokupnu populaciju mikroorganizama koji koloniziraju određeno mjesto u probavnom traktu. Ukupan broj bakterijskih stanica u crijevima deset je puta veći od ukupnog broja svih stanica organizma što ukazuje na važnost mikrobiote i našu ovisnost o njenom pravilnom funkcioniranju. Obzirom na važnu ulogu mikroorganizama koji čine mikrobiotu. često je mikrobiota smatrana i zasebnim organom. Važno je i razumjeti pojam mikrobiom – radi se o skupu svih gena mikrobiote, no često se ti pojmovi koriste kao sinonimi, posebice u manje stručnoj literaturi.

P: Koja je njena svrha u našem organizmu? Što utječe na njen sastav? Kako neuravnotežena mikrobiota utječe na naše zdravlje?

O: Mikrobiota je izuzetno važna za pravilno funkcioniranje imunosnog sustava, ali i ostalih sustava čovjeka. Poznato je da kolonizacija crijeva počinje rođenjem te se sastav iste znatno mijenja tijekom dojenja, hranjenja i rasta.
Mnoga istraživanja se provode na području sastava mikrobiote i rezultati jasno pokazuju velike razlike među pojedincima. Baš zbog toga još uvijek se vrlo teško može reći da je jedna mikrobiota “dobra” (zdrava), a druga nije.

Ono što sigurno znamo jest da način života, bolesti, antibiotici i lijekovi zasigurno utječu na mikrobiotu. Pa ukoliko dođe do nagle nepoželjne promjene u sastavu mikrobiote, uzrokovane nekim od navedenih čimbenika, govorimo o poremećaju ravnoteže što za posljedicu može imati direktan negativan utjecaj na funkcioniranje imunosnog sustava, nemogućnost “borbe” s opasnim, patogenim bakterijama, te uzrokovati dijareju, konstipaciju i mnoge druge negativne učinke.

“Stoga ne možemo sa sigurnošću tvrditi da je fermentirana hrana automatski bogata probioticima.”

P: Koje su to namirnice prirodno bogate probioticima?

O: Mnoge namirnice sadrže veliki broj mikroorganizama. Najjednostavniji primjeri su recimo fermentirani mliječni proizvodi ili fermentirani kupus. No, vrlo je važno napomenuti kako se status probiotika za svaki pojedini mikroorganizam ispituje nizom strogih kriterija i potvrđuje kliničkim studijama. Stoga ne možemo sa sigurnošću tvrditi da je fermentirana hrana automatski bogata probioticima. Iz tog razloga možemo i na policama trgovina primjetiti razliku “običnog jogurta” i jogurta s dodatkom probiotičkih bakterija.

P: Koje su zdravstvene prednosti povezane s konzumacijom probiotika?

O: Desetljeća istraživanja na velikom broju otkrivenih probiotičkih mikroorganizama pokazala su mnogobrojne korisne učinke na zdravlje domaćina. Naime, naš imunosni sustav je u stalnim interakcijama s crijevnom mikrobiotom. Radi se o izrazito kompleksnom odnosu sa značajnim odjekom na čitav organizam.

Način života, prehrana, lijekovi i sve ostalo što unosimo u organizam utječe na sastav i funkcioniranje crijevne mikrobiote, a zbog povezanosti sustava to utječe na ostale sustave kao što su kardiovaskularni sustav, živčani sustav, koža, respiratorni sustav i ostali. Kako probioticima također utječemo na sastav i funkciju mikrobiote logično je, a i u mnogobrojnim studijama dokazano, da probiotici djeluju također na sve te sustave.

Naveo bih samo nekoliko primjera gdje su studije pokazale poželjne učinke probiotika na neurodegenerativne bolesti, dijabetes, sindrom iritabilnog cijeva, alergijske reakcije, infekcije SARS-CoV-2, autoimune bolesti i mnoga druga stanja.

P: Što se pokazalo učinkovitijim, hrana bogata probioticima ili probiotički dodatci prehrani? Jesu li oni kompatibilni?

O: Ovdje treba voditi računa o broju probiotičkih mikroorganizama i potrebama krajnjeg korisnika. Naime, kako bi se uspješno ispoljili korisni učinci pojedinog probiotika, potrebno ih je konzumirati u dovoljnoj količini na ciljanom mjestu (najčešće u crijevima). Ono što je na tržištu najučinkovitije jesu komercijalno dostupni probiotici klasificirani (i regulirani) kao lijekovi ili medicinski proizvodi te se iza njih nalaze kliničke studije koje dokazuju njihove korisne učinke na zdravlje.

Teško je direktno usporediti učinkovitost dodataka prehrani kojih ima mnoštvo na tržištu i iznimno su varijabilni po sastavu.
Naime, važno je naglasiti kako dodaci prehrani nisu namijenjeni liječenju bolesti nego pomažu u održavanju zdravlja, stoga i ne podliježu obaveznom postupku ishodovanja odobrenja od HALMED-a, niti se prate nuspojave kako se to radi kod lijekova. Nadalje, dodaci prehrani nisu regulirani zakonodavstvom lijekova nego zakonodavstvom o hrani.

Krajnji korisnik bi svakako trebao voditi računa i istražiti koji se probiotik nalazi u proizvodu, jesu li mu dokazani korisni učinci te koliki je broj probiotičkih stanica u jednoj dozi.

Iako postoje određene nesuglasice, u znanstvenoj literaturi se može pronaći kako je minimum tj. donja granica broja probiotičkih stanica nužna za ispoljavanje zdravstvenih učinaka oko 10^6 – 10^8 CFU/g dok se u većini proizvoda deklarira proječno oko 10^9-10^11 CFU/g. Broj probiotičkih stanica je izrazito bitan kako bi se ispoljili željeni učinci.

“Kao dio doktorskog rada razvio sam troslojnu probiotičku kapsulu koja ciljano otpušta probiotike, sloj po sloj, u ustima, želudcu i crijevima. ”

P: Možeš li nam dati nekoliko smjernica? Koliko često bi ih trebalo uzimati, koliko dugo i koliko dugo traje učinak?

O: Nažalost još uvijek nije postignut znanstveni koncenzus oko preporučenih perioda uzimanja. S druge strane, ukoliko se za pojedinca utvrdi potreba za uzimanjem probiotika, uz dogovor s liječnikom definirati će se tijek uzimanja.

P: Kao potrošači, koliko bismo trebali vjerovati deklaracijama probiotičkih proizvoda na tržištu?

O: Nekoliko je zabrinjavajućih podataka o probioticima: nekoliko znanstvenih istraživanja je utvrdilo neadekvatnost značajnog broja komercijalno dostupnih probiotika u Europi i SAD-u. Pokazalo se kako proizvodi nisu primjerene kvalitete, ne sadrže navedene kulture u koncentracijama navedenima na pakiranju te ponekad sadržavaju i mikrobne kontaminante. Također, autori istraživanja tvrde da se na tržištu probiotičkih proizvoda, čak i u razvijenim zemljama, često pogrešno prikazuju korisni učinci njihove konzumacije. Do danas nisu objavljene studije koje prikazuju takve podatke za cjelokupno hrvatsko tržište.

P: Čak i ako je sastav proizvoda u skladu s deklaracijom, postoje li vanjski čimbenici koji mogu utjecati na njegov sastav? Vrijeme? Skladištenje?

O: Neki od izazova razvoja hrane obogaćene probioticima su stabilnost probiotika u različitim okruženjima, rok trajnosti i preciznost dopreme probiotika u dovoljnoj koncentraciji na ciljano mjesto u gastrointestinalnom sustavu.

Naravno, kako najviše govorimo o živim stanicama mikroorganizama, one su osjetljive na promjenu okolišnih parametara. Prilikom razvoja proizvoda nužno je ispitati stabilnost tijekom vremena i uvjete skladištenja te jasno na pakiranju navesti kako čuvati proizvod prije i tijekom primjene kako bi se osiguralo da su stanice aktivne i u dovoljnom broju da mogu ispoljiti korisne učinke.

P: Zahvaljujem ti se na nevjerojatno puno zanimljivih informacija koje si s nama tako velikodušno podijelio. Vratimo se još malo na tvoj rad. Što te ovih dana zaokuplja? Možeš li podijeliti s nama na čemu to trenutno radiš?

O: Kao dio doktorskog rada razvio sam troslojnu probiotičku kapsulu koja ciljano otpušta probiotike, sloj po sloj, u ustima, želudcu i crijevima. Navedeno je bilo nužno razviti jer sam tijekom svojih istraživanja pronašao i istražio probiotike koji djeluju protiv bakterija uzročnika karijesa i parodontitisa u ustima, inhibiraju Helicobacter u želudcu te djeluju protuupalno i antioksidativno u crijevima.

Za navedenu kapsulu sam nagrađen zlatnom medaljom na međunarodnoj izložbi inovacija (ARCA 2021) i posebnim priznanjem za zdravstveni značaj inovacije na Salonu inovacija Bjelovar.

Sada nastavljam istraživanja na navedenim područjima kako bih detaljnije istražio mehanizme djelovanja novih probiotika, posebice onih koje sam pronašao u mlijeku magarice koje se i tradicionalno koristi zbog korisnih zdravstvenih učinaka.

Dodatno, istražujem i potencijal novootkrivenih inaktiviranih (mrtvih) probiotičkih stanica za koje sam dokazao da čuvaju DNA uslijed oksidacijskog stresa i djeluju protuupalno.

Sudjelujem i na više projekata gdje razmatramo potencijal probiotika u akvakulturi kako bi smanjili štetne učinke klimatskih promjena te sam suradnik na projektu razvoja 3D printanih voćnih sokova s dodatkom probiotika koristeći zelene, održive tehnologije.

P: To su zaista izvanredna postignuća i stvarno se veselim vidjeti kamo će nas tvoja istraživanja odvesti. I za sam kraj, stvarno bih voljela čuti kako ti vidiš budućnost probiotika? Što možemo očekivati u nadolazećim godinama?

O: Budućnost probiotika vidim u personaliziranoj primjeni gdje će se probiotici kreirati za svakog individualno. Smatram da će se daljnjim istraživanjima spoznati kompleksni mehanizmi djelovanja te će se brže i preciznije pronalaziti bakterije s probiotičkim svojstvima.

Također, boljim razumijevanjem mikrobioma i razvojem tehnologije omogućiti će se automatizirana analiza i probiotička karakterizacija te će jednog dana svakom pojedincu biti dostupni probiotici dizajnirani baš za njega. Primjerice ukoliko osoba uzima određeni antibiotik, lako će se i povoljno moći detektirati nastala neravnoteža u mikrobioti te će se precizno i brzo razviti probiotički proizvod namjenjen uspostavi ravnoteže za tu osobu. Naravno, pred nama je mnogo istraživanja i razvoja tehnologije kako bi se navedeno ostvarilo.

Fotografija: Marija Gašparović