Σχεδιάζοντας Νέα Λειτουργικά Τρόφιμα με Ευεργετικές Δράσεις

Στις μέρες μας, παρατηρείται μια συνεχής αύξηση του ενδιαφέροντος του καταναλωτικού κοινού για την ανάπτυξη νέων τροφίμων εμπλουτισμένων με ευεργετικούς προβιοτικούς μικροοργανισμούς και πρεβιοτικές διαιτητικές ίνες που προάγουν την ανθρώπινη υγεία. Ο όρος «προβιοτικοί μικροοργανισμοί» αφορά ζωντανούς μικροοργανισμούς, οι οποίοι, όταν χορηγούνται στην κατάλληλη δοσολογία, επιφέρουν θετικό αποτέλεσμα στην υγεία του καταναλωτή, ενώ ως «πρεβιοτικές ίνες» θεωρούνται άπεπτα συστατικά της τροφής που ενισχύουν την ανάπτυξη και τη βιωσιμότητα των προβιοτικών μικροβίων.

Πράγματι, η κατανάλωση προβιοτικών μικροοργανισμών έχει συσχετισθεί με ποικίλα ευεργετικά οφέλη, όπως αποκατάσταση της φυσιολογικής ισορροπίας του εντερικού μικροβιώματος, προστασία του εντερικού επιθηλίου από μικροβιακές μολύνσεις (π.χ. του Helicobacter pylori), ανακούφιση από τα συμπτώματα του συνδρόμου ευερέθιστου εντέρου και της νόσου του Crohn, προστασία έναντι διαρροιών που συνδέονται με τη λήψη αντιβιοτικών, μείωση πιθανότητας εκδήλωσης νεοπλασίας του εντέρου, ρύθμιση των επιπέδων της χοληστερόλης και της γλυκόζης του αίματος, κλπ.

Παραδοσιακά, τα τρόφιμα που περιέχουν προβιοτικές καλλιέργειες είναι τα ζυμωμένα τρόφιμα, όπως το kefir, το ξινολάχανο και τα ζυμούμενα λαχανικά. Σχετικά πρόσφατα, όμως, εμφανίστηκαν στη διεθνή αγορά διάφορα εμπορικά προϊόντα, όπως ροφήματα γιαουρτιού, ξινόγαλα, χυμοί, κλπ.

Για την εκδήλωση της ευεργετικής δράσης, τα προβιοτικά τρόφιμα πρέπει να περιέχουν υψηλό αριθμό ζωντανών κυττάρων (τουλάχιστον 107 cfu/g) τη στιγμή της κατανάλωσης, μία προϋπόθεση που συχνά είναι δύσκολο να εκπληρωθεί στη βιομηχανία και στο εμπόριο. Επίσης, τα προβιοτικά στελέχη πρέπει να χαρακτηρίζονται από ανθεκτικότητα σε όξινες συνθήκες και σε χολικά άλατα, ώστε να μπορούν να επιβιώνουν κατά την πέψη και να ασκούν θετική επίδραση στο παχύ έντερο.

Ωστόσο, στην Ευρωπαϊκή Ένωση δεν έχει ακόμα αναπτυχθεί κανονιστικό πλαίσιο που να καθορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις για τη χρήση του όρου «προβιοτικά». Σύμφωνα με τη Διεθνή Ένωση International Probiotic Association (IPA) EUROPE, η επαρκής ποσότητα ζωντανών κυττάρων για την εκδήλωση θετικής επίδρασης είναι τουλάχιστον 1 δις κύτταρα ανά ημέρα, χωρίς βέβαια να αποκλείονται μικρότερες ποσότητες για συγκεκριμένο προβιοτικό στέλεχος. Κατά συνέπεια, η καθημερινή συνιστώμενη δόση είναι δυνατόν να επιτευχθεί μέσω κατανάλωσης 100 g τροφίμων που θα φέρουν κύτταρα σε συγκέντρωση τουλάχιστον 10 εκ. κυττάρων/g.

Η στρατηγική που θα εφαρμοσθεί για την προσθήκη προβιοτικών μικροοργανισμών στα τρόφιμα αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για να επιτευχθεί η αναγκαία υψηλή συγκέντρωση, ειδικά τη στιγμή της κατανάλωσης. Ακόμα και αν τεχνολογικά επιτευχθούν τα υψηλά κυτταρικά επίπεδα, είναι απαραίτητο να παραμείνουν σταθερά καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου ζωής του προϊόντος. Η συγκεκριμένη απαίτηση αποτελεί τον κύριο λόγο για τον οποίο σήμερα τα εμπορικά διαθέσιμα προβιοτικά προϊόντα περιορίζονται σε φαρμακευτικά σκευάσματα (χάπια) ή τρόφιμα συντήρησης.

Πολλές επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει πως η ακινητοποίηση συμβάλλει στην επιβίωση των προβιοτικών κυττάρων και συνεπώς αποτελεί μία δυνητική λύση για την παραγωγή νέων λειτουργικών τροφίμων που θα είναι εμπλουτισμένα με ακινητοποιημένους προβιοτικούς μικροοργανισμούς σε φυσικούς φορείς1. Ως ακινητοποίηση (immobilization) ορίζεται ο περιορισμός κυττάρων σε στερεό φορέα, διακριτό από την κύρια υγρή φάση και για την επίτευξή της εφαρμόζονται φυσικές τεχνικές, με άλλα λόγια «μιμούμαστε τη φύση».

Η διατροφή ως όπλο για τη ρύθμιση του εντερικού μικροβιώματος στον Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου Ι

Τις τελευταίες δεκαετίες, η συχνότητα εμφάνισης του Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου 1 (ΣΔτ1) έχει αυξηθεί σημαντικά στις ανεπτυγμένες χώρες. Eκτός από γονιδιακούς παράγοντες, περιβαλλοντικές επιδράσεις, μεταξύ των οποίων η διατροφή, φαίνεται ότι διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση και στην πορεία της νόσου.

Το εντερικό μικροβίωμα δύναται να επηρεάσει τη φυσιολογική αλληλεπίδραση του εντέρου με το ανοσοποιητικό σύστημα και να οδηγήσει σε ανοσολογικές αποκρίσεις, με αντίκτυπο στον ΣΔτ1. Συνεπώς, η αποκατάσταση της φυσιολογικής ισορροπίας του μικροβιώματος μέσω της διατροφής αποτελεί νέο στόχο για την πρόληψη και τη διαχείριση της ασθένειας.

Πρόσφατα, in vivo πειραματικά δεδομένα δημοσιευμένης επιστημονικής εργασίας ερευνητών του Δημοκρίτειου Παν/μίου Θράκης (ΔΠΘ) που εκπονήθηκε σε συνεργασία με ερευνητές του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών και του Χαροκόπειου Παν/μίου (Yianni et al. 2020) έδειξαν ότι διατροφική παρέμβαση που περιλάμβανε καθημερινή κατανάλωση κελυφωτού φιστικιού (Pistacia vera L.) συνέβαλε στη ρύθμιση της εντερικής μικροβιακής χλωρίδας σε διαβητικά ζωικά πρότυπα (επίμυες) (Γράφημα 1). Τα συγκεκριμένα ενθαρρυντικά αποτελέσματα είναι σημαντικό να επιβεβαιωθούν περαιτέρω σε επίπεδο κλινικών μελετών.

Συνεπώς, το κελυφωτό φιστίκι μπορεί να αποτελέσει φυσικό φορέα ακινητοποίησης ευεργετικών μικροοργανισμών για την ανάπτυξη νέων λειτουργικών τροφίμων/σνακ. Tα νέα τρόφιμα αποτελούν αντικείμενο μελέτης ερευνητικών έργων, τα οποία βρίσκονται σε εξέλιξη στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής του ΔΠΘ, στοχεύοντας στην ανάπτυξη καινοτόμων προϊόντων διατροφής που θα ικανοποιούν τις συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις των καταναλωτών.

* Ιωάννης Κουρκουτάς, Αναπληρωτής Καθηγητής,  Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας, Τμήμα Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής Δημοκρίτειο Παν/μιο Θράκης

Βιβλιογραφία

1. Mitropoulou et al. 2013, J Nutr Metabol, http://dx.doi.org/10.1155/2013/716861.

2. Yanni et al. 2020, Metabol Open, 7, 100040, DOI: 10.1016/j.metop.2020.100040.