L. CASEI 431® – charakterystyka szczepu probiotycznego

Nasza wiedza na temat probiotyków i ich rynek systematycznie się zwiększa. Co roku prowadzone są liczne badania nad wieloma szczepami w celu poznania ich przydatności w przemyśle spożywczym oraz medycznym. Obecnie preparaty probiotyczne stosowane są w przeróżnych produktach, takich jak: przetwory mleczne, żywność funkcjonalna, fermentowana, mleka modyfikowane dla dzieci, odżywki dla sportowców, suplementy diety a nawet w niektórych produktach wędliniarskich. Z uwagi na tak dużą rozpiętość asortymentu nie jest trudno się pogubić. Dlatego tym ważniejsze jest opieranie się w wiedzy na ich temat na wynikach badań naukowych.

Rola mikrobiomu

Jest to tym istotniejsze, gdy zdamy sobie sprawę, że ludzki mikrobiom wciąż nie jest do końca poznany. Szacuje się, że nasze ciała zasiedla ponad 1500 rożnych gatunków mikrobów, które, tworząc dynamiczną symbiozę, oddziałują w zauważalny sposób na nasz organizm.

Największą częścią mikrobiomu stanowią bezsprzecznie bakterie zasiedlające światło przewodu pokarmowego, do których należą także najczęściej badane szczepy probiotyczne.

Szczepy te mają największe znaczenie w aspekcie zdrowia układu pokarmowego oraz poprawy odporności przez co są obiektem zainteresowania wielu dyscyplin naukowych.

Czym są probiotyki?

Definiuje się je jako żywe mikroorganizmy, które podane w ściśle określonych ilościach wywierają korzystne działanie prozdrowotne na organizm gospodarza[1].W związku z tą definicją wymagane jest, by probiotyk w chwili przyjęcia zawierał żywe szczepy bakterii (przeważnie z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium). Jego dawka powinna być na tyle wysoka, by mogła wywołać pożądany korzystny efekt zdrowotny. Efekt ten będzie różnił się nie tylko pomiędzy poszczególnymi rodzajami ale także gatunkami, a nawet szczepami, dlatego w kontekście poradnictwa dietetycznego ważne jest śledzenie dokumentacji naukowej potwierdzającej skuteczność i bezpieczeństwo, a także świadomość, że nie powinien być on uogólniany dla wszystkich probiotyków.

Szczep L. CASEI 431®

Jednym z najpowszechniej wykorzystywanych a jednocześnie najlepiej poznanym i udokumentowanym wśród szczepów probiotycznych jest L. CASEI 431®.  To oznaczenie literowe, dotyczy znaku towarowego, pod którym szczep ten został zarejestrowany, dzięki czemu konsument w łatwy sposób może go zidentyfikować. Szczep ten znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym oraz branży suplementacyjnej w formie liofilizatów. Na temat szczepu L. CASEI 431® dostępna jest blisko setka prac opublikowanych w czasopismach naukowych z czego ponad 20 opisuje badania kliniczne na ludziach.

Szczep L. CASEI 431® należy do bakterii kwasu mlekowego będących Gram-dodatnimi pałeczkami z rodzaju Lactobacillus. Nie wykazują one ruchu ani nie tworzą przetrwalników, są fakultatywnymi beztlenowcami, przez co mogą rozwijać się w środowisku z niewielkim dostępem tlenu, takich jakie panują w jelicie cienkim lub w warunkach zupełnie beztlenowych, panujących w  jelicie grubym. Organizm ludzki jest zasiedlany przez wiele szczepów z rodzaju Lactobacillus, w szczególności w obszarze przewodu pokarmowego oraz dróg rodnych, jednak to L. CASEI 431® wykazuje udokumentowane działanie probiotyczne.

Wyniki badań na temat L. CASEI 431®

To właśnie z przewodu pokarmowego zdrowego człowieka po raz pierwszy został wyizolowany omawiany szczep. O tym jak dobrze poznany jest szczep L. CASEI 431®  świadczy identyfikacja jego genomu przy użyciu technologii sekwencjonowania DNA, najdokładniejszego narzędzia służącego badaniom informacji genetycznej różnych organizmów.

Do czego można wykorzystać tę szczegółową informację o szczepie L. CASEI 431®? Daje nam możliwość porównania wyróżnionych sekwencji DNA z innymi, nawet blisko spokrewnionymi szczepami i możliwość bezbłędnej identyfikacji L. CASEI 431® spośród wielu innych współistniejących w danej próbce. Ponadto dzięki tej metodzie możliwe było potwierdzenie bezpieczeństwa szczepu L. CASEI 431® dla organizmu gospodarza, ze względu na uzyskanie pewności, że szczep ten nie przenosi genów oporności antybiotykowej ani nie jest wirulentny, co zarazem potwierdza jego przydatność jako probiotyku.

Charakterystyka szczepu

W jaki sposób szczep L. CASEI 431® przystosowany jest do warunków panujących w przewodzie pokarmowym? Jednym z głównych pytań stawianych sobie przez naukowców selekcjonujących szczepy probiotyczne, jak i lekarzy oraz pacjentów, przyjmujących preparaty probiotyczne, jest przeżywalność w dynamicznie zmieniających się warunkach światła przewodu pokarmowego.

Należy pamiętać, że wraz z kolejnymi jego odcinkami zmienia się odczyn treści pokarmowej, a także drastycznie spada dostępność tlenu. Panujące w żołądku bardzo niskie pH powoduje w dużym stopniu wyjałowienie treści pokarmowej na skutek działania kwasu. Szczep L. CASEI 431® wykazuje udowodnioną dużą tolerancję w stosunku do niskiego pH.

Potwierdzono, że może on przeżywać w pH wynoszącym 2,5 aż 4 godziny, co odpowiada czasowi zalegania treści pokarmowej w żołądku. Szczep ten ma także zdolność tolerowania w pewnych granicach odczynu zasadowego dwunastnicy oraz oporności na obecne w niej sole żółciowe. To, co istotne dla szczepów probiotycznych, to ich zdolność przylegania do błony śluzowej jelita.

Korzyści zdrowotne z wykorzystania L. CASEI 431®

Szczep L. CASEI 431® w badaniach in vitro wykazywał umiarkowaną zdolność przylegania i dość wysoką do wiązania śluzu w porównaniu z innymi badanymi szczepami. Zadaniem probiotyków jest konkurowanie z patogenami zasiedlającymi śluzówkę jelita i wypieranie ich i zapobieganie nadmiernemu namnażaniu. Omawiany szczep samodzielnie lub w połączeniu z L. acidophilus ma zdolność hamowania wzrostu Shigella sonnei w warunkach in vitro zaś na posiewie na podłożu odżywczym oba szczepy probiotyczne skutecznie uśmierciły patogen po 9 godzinach.

Na podstawie powyższych badań laboratoryjnych naukowcom udało się stwierdzić, że szczep L. CASEI 431® może być stosowany do hamowania wzrostu S. sonnei, bakterii powodującej czerwonkę, szczególnie groźną dla dzieci. Oba szczepy L. CASEI 431® i L. acidophilus w badaniach laboratoryjnych wykazują duży potencjał w ograniczaniu rozwoju oraz eliminacji ze środowiska wzrostowego innych groźnych patogenów takich jak Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimurium, Serratia marcescens, Enterobacter cloacae.

Szczepy probiotyczne wydzielają do środowiska substancje bakteriostatyczne i bakteriobójcze takie jak nadtlenek wodoru, ale także stymulują odpowiedź immunologiczną gospodarza, stąd dochodzi do wzmożonego oddziaływania bójczego względem patogenów.

Z uwagi na powyższe, L. CASEI 431® i L. acidophilus można uznać za potencjalny środek bioterapeutyczny przeznaczony do leczenia pacjentów z niektórymi bakteryjnymi zakażeniami jelit. Mogą być także z powodzeniem stosowane w celu przywrócenia prawidłowej mikroflory jelita po zakończonej antybiotykoterapii.

Wyniki badań klinicznych

To jednak badania kliniczne dają informacje o szczepach probiotycznych. Dla szczepu L. CASEI 431® przeprowadzono 20 badań klinicznych na osobach z różnych grup wiekowych. Najmłodsi uczestnicy mieli zaledwie 5 miesięcy, co świadczy również o bezpieczeństwie stosowania tego szczepu już u tak małych dzieci. Do badań stosowana była dawka 50 miliardów FCU czyli jednostek tworzących kolonię. Wielokrotnie potwierdzono, że szczep L. CASEI 431® jest zdolny przetrwać pasaż jelitowy. Wykazuje zdolność wspierania naturalnej, prawidłowej mikroflory przewodu pokarmowego jak i walki z tymi samymi patogenami które badano w próbach in vitro.

Wpływ na odporność organizmu

Szczep L. CASEI 431®  korzystnie oddziałuje nie tylko na zdrowie przewodu pokarmowego. Udowodniono jego korzystne działanie w przeciwdziałaniu zakażeniom układu oddechowego. Szczep ten wykazuje zdolność oddziaływania na układ odpornościowy przez modulowanie wielu funkcji obronnych w tym fagocytozy oraz produkcji przeciwciał i cytokin.

W badaniach klinicznych uczestnicy, otrzymujący fermentowane napoje mleczne wzbogacone o szczep L. CASEI 431®, wykazywali statystycznie krótszy czas trwania przeziębienia i objawów grypopodobnych w porównaniu do badanych otrzymujących placebo. Osoby te także rzadziej wymagały interwencji medycznej, w tym mniejszej liczby cyklów antybiotykoterapii.  

Co niezwykle istotne w kontekście infekcji wirusowych, udowodniono, że szczep L. CASEI 431®  pobudza odpowiedź immunologiczną stymulując produkcję przeciwciał skierowanych przeciw wirusom grypy oraz wzmożonej całkowitej produkcji przeciwciał. Pozwala to na lepszą ochronę ustroju przed patogenami przenoszonymi droga kropelkową.

Probiotyk wspierający pracę przewodu pokarmowego

Udowodniono, że probiotyki mogą wspierać prawidłową pracę jelit poprzez poprawę ich perystaltyki oraz przez zmiękczanie konsystencji stolca, przeciwdziałając tym samym występowaniu zaparć.

Przeprowadzono wiele badań klinicznych celem określenia roli i sposobu oddziaływania szczepu i L. CASEI 431® na funkcje układu pokarmowego. W pracach preparaty dwóch szczepów probiotycznych (BB-12® i L. CASEI 431®) podawano osobom z różnych grup wiekowych.

U małych, kilkumiesięcznych  dzieci, które otrzymywały mleko modyfikowane wzbogacone o oba szczepy, obserwowano poprawę konsystencji stolca w grupie otrzymującej preparat probiotyczny. Wśród osób dorosłych wyniki były zbliżone i potwierdzały analogiczną zależność w grupie badanej.

Częstym problemem pacjentów pediatrycznych są biegunki, które mogą w szybki sposób doprowadzić do zagrażającego zdrowiu i życiu odwodnienia. W badaniach klinicznych prowadzonych wśród dzieci, zaobserwowano, że podawanie szczepów probiotycznych zawierających i L. CASEI 431® pozwala w znacznym stopniu łagodzić objawy biegunkowe, zmniejszyć liczbę wypróżnień w ciągu doby, a wśród niektórych dzieci wspomagać procesy rekonwalescencji i kompensację utraconej w wyniku biegunki masy ciała.

Korzystny wpływ suplementacji probiotykami zauważalny jest także w przeciwdziałaniu biegunki w trakcie oraz po zakończeniu antybiotykoterapii, tak wśród dzieci jak i dorosłych.

Zgodnie z dostępną literatura naukową można stwierdzić, że suplementacja L. CASEI 431® może korzystnie wpływać na częstotliwość i konsystencję stolca, działać przeciwbiegunkowo, a także łagodzić skutki uboczne antybiotykoterapii.

Szczep L. CASEI 431®  jest obecnie dobrze poznany i opisany w literaturze. W dalszym ciągu są jednak prowadzone badania kliniczne w celu aktualizacji wyników dotyczących jego przeżywania w środowisku niskiego pH żołądka, wrażliwości na działanie żółci, a także zdolności adhezyjnych i immunomodulujących.

Podsumowanie

Z aktualnie dostępnych publikacji L. CASEI 431® ma udowodniony korzystny wpływ na zdrowie przewodu pokarmowego, poprawę odpowiedzi układu odpornościowego w obecności patogenów znajdujących się w obrębie błon śluzowych jelita oraz dróg oddechowych.

Zaobserwowano, suplementacja L. CASEI 431® pozwala na skrócenie czasu trwania przeziębienia i objawów grypopodobnych, bez konieczności wprowadzania interwencji medycznej.

Należy wyraźnie podkreślić, że szczep L. CASEI 431® jest bezpieczny w stosowaniu przez wszystkie grupy konsumentów, dotyczy to także noworodków urodzonych o czasie oraz niemowląt i małych dzieci. Bezpieczeństwo zostało potwierdzone przez akredytację udzieloną przez Światową Organizację Zdrowia, dopuszczającą  ten szczep do powszechnego użycia w przemyśle spożywczym.  Najczęściej stanowi wzbogacenie dietetycznych środków spożywczych, suplementów diety, fermentowanych produktów mlecznych oraz mieszanek do żywienia niemowląt.

Źródła:

[1] Hill, D., Sugrue, I., Tobin, C., Hill, C., Stanton, C., & Ross, R. P. (2018). The Lactobacillus casei group: history and health related applications. Frontiers in microbiology, 9, 2107

[2] Jespersen, L., Tarnow, I., Eskesen, D., Morberg, C. M., Michelsen, B., Bügel, S., … & Calder, P. C. (2015). Effect of Lactobacillus paracasei subsp. paracasei, L. casei 431 on immune response to influenza vaccination and upper respiratory tract infections in healthy adult volunteers: a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group study. The American journal of clinical nutrition, 101(6), 1188-1196.  

[3] Chr Hansen, chr-hansen.com, dostęp: 24.04.2020