Iniciátorom spoznávania fenoménu probiotík bol ruský biológ  Iľja Mečnikov, nositeľ Nobelovej ceny z r. 1908,  ktorý v r. 1900-1907  vypracoval hypotézu, že zakysané mlieka a v nich prítomné mliečne baktérie sú príčinou dlhovekosti. Podľa Mečnikova dlhodobá konzumácia kyslých mliek vytesňuje hnilobné baktérie z gastrointestinálneho traktu, čím sa odstráni aj tvorba toxických produktov, ktoré otravujú makroorganizmus. Hrubé črevo považoval za semenište toxických produktov a dokonca určité obdobie nesprávne uvažoval aj o jeho zbytočnosti a prípadnom odstránení. Táto Mečnikovova hypotéza iniciovala zvýšený záujem o štúdium funkcie črevných mikroorganizmov.

Význam črevnej mikroflóry
V tráviacom ústrojenstve zdravého človeka sa hlavný podiel mikroorganizmov nachádza v hrubom čreve, kým žalúdok a horná časť tenkého čreva je takmer sterilná, resp. osídlená iba menším počtom baktérií. Tieto mikroorganizmy nie sú iba pasívnymi kolonizátormi gastrointestinálneho traktu, ale plnia mnohé významné funkcie pri spracovaní potravy a pri udržovaní fyziologickej homeostázy organizmu.

Zloženie črevnej mikroflóry sa mení počas ontogenézy  nielen v závislosti od veku, ale aj od životného štýlu a environmentálnych faktorov. Zostavu črevnej mikroflóry možno upravovať aj niektorými funkčnými potravinami obsahujúcimi probiotické mikroorganizmy, alebo potravinovými aditívami vo forme kapsúl a tabliet s obsahom lyofilizovaných probiotických baktérií prevažne mliečneho kysnutia, ktoré sú preto často korporatívne nazývané „laktobacily“. Zo zdravotného hľadiska sú najprospešnejšie  baktérie mliečneho kysnutia ako napr. laktobacily, bifidobaktérie, niektoré streptokoky a enterokoky, ktoré skvasujú laktózu a iné cukry na krátkoreťazcové karboxylové kyseliny (mliečnu, octovú, propiónovú, maslovú), produkujú vitamíny skupiny B vrátane vitamínu B12  ako aj  vitamínu K a ďalšie látky potrebné pre hostiteľa. Z ďalších vlastností mliečnych baktérií spomeňme aspoň ich schopnosť dehydroxylovať a dekonjugovať žlčové kyseliny, čím bránia ich premene na fekálne sekundárne žlčové kyseliny. O týchto je známe, že sa zúčastňujú na patogenéze vzniku rakoviny hrubého čreva. Baktérie mliečneho kysnutia utvárajú v čreve mikroprostredie, ktoré bráni pomnoženiu nielen patogénnych druhov, ale aj rôznych hnilobných a menej prospešných baktérií.

Probiotiká a prebiotiká
Pokrok v spoznávaní významu črevnej mikroflóry pre udržovanie zdravia podnietil zvýšenie záujmu o potraviny obsahujúce probiotické baktérie a prebiotiká.  Probiotiká sú živé mikroorganizmy, ktoré sa vyznačujú, ak sú podávané v dostatočnom množstve, zdraviu prospešnými účinkami a to najmä udržovaním, resp. zlepšovaním zloženia mikroflóry v gastrointestinálnom trakte, alebo v inom anatomickom mieste hostiteľa. Probiotické baktérie obsadzujú receptory enterocytov, produkujú rôzne inhibičné substancie (bakteriocíny, kyselina mliečna, H2O2 a i.), zabraňujú prilipnutiu patogénov k črevnej sliznici a spúšťajú mechanizmus syntézy cytokínov.

Väčšina  funkčných potravín probiotického charakteru, ako aj potravinových aditív
s probiotickými vlastnosťami (kapsule, tablety) obsahuje baktérie mliečneho kysnutia. Najčastejšie sú to rôzne druhy alebo kmene rodov Lactobacillus (L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. plantarum, L. Johnsonii ), Bifidobacterium (B. longum, B. breve, B. infantis, B. bifidum), Enterococcus (E. faecium, E. faecalis), resp. ich zmesi.

Mliečne baktérie získavajú energiu a živiny v hrubom čreve prevažne z potravinovej vlákniny. Pôvodne sa predpokladalo, že vláknina pôsobí čiste mechanicky: kefkovým čistiacim efektom, adsorpčnými a absorbčnými vlastnosťami a urýchľovaním prechodu tráveniny tráviacim traktom. V poslednom desaťročí boli objavené nové funkcie „klasickej vlákniny“ (celulóza, hemicelulózy, pektín a i.), ako aj rôznych typov potravinových látok sacharidovej povahy, ktoré dostali názov „prebiotiká“. Prebiotiká sú neabsorbovateľné potravinové zložky, ktoré priaznivo ovplyvňujú hostiteľa selektívnou stimuláciou rastu a aktivity jedného alebo limitovaného počtu druhov baktérií v hrubom čreve, čím zlepšujú jeho zdravotný stav. Po chemickej stránke sú to nízkomolekulárne i vysokomolekulárne oligo- poly- a heteropolysacharidy nachádzajúce sa v rastlinnej potrave. Medzi najznámejšie prebiotiká patrí  inulín, rezistentný škrob ako aj dávnejšie v medicíne používaná laktulóza a  laktitol. Keďže ľudské črevné glykozidázy pôsobia prísne stereošpecificky, sacharolytické enzýmy v tenkom čreve prebiotiká neštiepia. Po prechode prakticky intaktných prebiotík (vlákniny) do hrubého čreva sú tieto utilizované prevážne mliečnymi baktériami.

Funkčné potraviny probiotického charakteru
Do tejto skupiny patria kyslé mlieka, ktoré vznikajú samovoľne zo surového mlieka a rôzne typy zakysaných mliek vyrábaných komerčne z  pasterizovaného mlieka.  Zakysané mlieko prírodné (domáce) vzniká pôsobením mezofilných baktérií najmä rodov Lactococcus, Leuconostoc a Pediococcus, ktoré sú v prírode, najmä na rastlinách, hojne zastúpené. Uvedené baktérie premieňajú laktózu prevažne na kyselinu mliečnu a octovú a ako vedľajší produkt tvoria aj nepatrné množstvo aromatických a chuťových látok (napr. diacetyl a acetaldehyd). Tieto látky spolu s pôvodnou arómou a chuťou mlieka tvoria charakteristickú chuť výrobku.

Funkčné potraviny predstavujú skupinu potravín, ktoré okrem základnej funkcie nasýtenia a výživy organizmu majú aj ďalšie vlastnosti pozitívne ovplyvňujúce zdravie a vitalitu človeka. Potraviny možno prehlásiť za funkčné, ak existujú dôkazy, že priaznivo ovplyvňujú niektoré cieľové telesné funkcie a okrem výživového efektu zlepšujú zdravotný stav a znižujú riziko chorôb. Funkčné potraviny obsahujú zložky, ktoré sa v bežných potravinách nevyskytujú a tieto aktívne zložky musia byť prírodného pôvodu. Vyžaduje sa, aby funkčné potraviny mohli byť prijímané bez obmedzenia.

Na Slovensku sú najznámejšou skupinou funkčných potravín fermentované mliečne produkty (jogurt, zakysanka, acidofilné mlieko, kefír, bifidové mlieko a i.) obsahujúce buď len probiotiká, alebo probiotiká kombinované s prebiotikami. Jogurt, acidofilné mlieko a kefír – najpopulárnejšíe fermentované mliečne produkty sa vyznačujú viacerými zdravotnými benefitmi. Medzi týmito sa najčastejšie uvádzajú: hypoalergénne účinky proti mliečnej bielkovine, zvýšenie vstrebávania vápnika a iných minerálov a vitamínov, zlepšenie intolerancie laktózy, prítomnosť živých  kultúr zapájajúcich sa do funkcií gastrointestinálneho traktu, čím pomáhajú redukovať črevné infekcie, stimulácia imunitného systému, antikarcinogénna aktivita, redukcia sérového cholesterolu a dlhovekosť (Chandan, 1989). Deklarované zdravotné benefity fermentovaných funkčných potravín súvisia nielen s priamou aktivitou živých probiotických mikroorganizmov, ale aj pôsobením metabolitov vznikajúcich v priebehu fermentácie (Stanton et al., 2005). Hydrolýzou  mliečnych bielkovín probiotickými baktériami vznikajú peptidy zložené z 3 – 20 aminokyselín s pestrou škálou účinkov. Niektoré malé peptidy ako napr. valyl-prolyl-prolín a izoleucyl-prolyl-prolín znižujú krvný tlak (Seppo et al., 2003). Počas fermentácie mlieka vznikajú aj peptidy s opiátovými, hypnotickými účinkami, napr. kazomorfíny a laktorfíny. Iné peptidy, zvané kazeinofosfopeptidy, zvyšujú využiteľnosť vápnika a to tým, že ho udržujú v rozpustnej forme i v zásaditom prostredí distálnej časti tenkého čreva. Fosfopeptidy majú význam aj z hľadiska transportu ďalších minerálnych látok.  Fermentované mliečne produkty znižujú sérový cholesterol (St-Onge et al., 2000).

Základ priemyselnej výroby fermentovaných kyslých mliek vychádza z poznatkov o tradičnej domácej malovýrobe jogurtu a podobných kyslomliečnych produktov v subtropickom pásme okolo Stredozemného a Čierneho  mora,  avšak s tým rozdielom, že na  fermentáciu  v priemysle sa používa miesto surového mlieka pasterizované a presne definované kultúry mliečnych baktérií a iných mikroorganizmov. Medzi typické jogurtové baktérie patrí najmä dvojkombinácia druhu Streptococcus thermophilus  a Lactobacillus acidophilus, alebo niektorí ďalší zástupcovia rodu Lactobacillus (napr. L. reuteri, L. casei, L. bulgaricus) a bifidobaktérií (napr. Bifidobacterium longum, B. breve).

Kefír je produktom fermentácie mlieka kefírovými zrnami. Kefírové zrná sú považované za výsledok symbiotickej asociácie medzi mliečnymi a octovými baktériami a kvasinkami. Ich mikróbne zloženie nie je presne definované, sú poznačené napr. aj regionálnymi rozdielmi. Na rozdiel od jogurtu a acidofilného mlieka sa na tvorbe tejto asociácie kefírových zŕn zúčastňuje najmenej 20  druhov mikroorganizmov.

Bryndza ako fermentovaný mliečny produkt je výdatným zdrojom kvalitných bielkovín, minerálov a vitamínov B-komplexu (riboflavín, niacín, vitamín B6, vitamín B12 ) a bohatého spektra užitočných mikroorganizmov: Lactobacillus brevis, L. collinoides, L. fermentum, L. paracasei, L.buchneri, L. collinoides, L. curvatus,.L.delbrueckii, L. acidophilus, L. rhamnosus, L. helveticus, Enterococcus faecium, E. faecalis, E. durans, E. hirae, Lactococcus lactis, Leuconostoc lactis, Galactomyces geotrichum, Kluyveromyces lactis, Mucor circinelloides.  Kyselina mliečna a ďalšie organické kyseliny tvoriace sa počas fermentácie spôsobujú jemnejšiu koaguláciu kazeínu, v dôsledku čoho je táto bielkovina stráviteľnejšia ako tá pôvodná v mlieku. V dôsledku natrávenia mliečnej bielkoviny bryndza obsahuje viac voľných aminokyselín ako pôvodné mlieko. Počas spracovania mlieka na ovčí syr a bryndzu bol zaznamenaný aj úbytok mliečneho cukru, čo je významné pre jedincov s intoleranciou laktózy. Aktivitou lipáz mliečnych baktérií sú natravované aj tuky, z ktorých sa odštepujú voľné mastné kyseliny. Bryndza vyrobená z ovčieho mlieka je bohatým zdrojom  konjugovanej  kyseliny linolovej (3 % z obsahu tuku).  V tradičnej bryndzi vyrobenej zo surového nepasterizovaného mlieka je oveľa viac mliečnych baktérií ako v jogurtoch a acidofilnom mlieku. Kým v týchto sa nachádzajú iba dva druhy mliečnych baktérií (Streptococcus thermophilus  sa takmer spravidla kombinuje s niektorým druhom rodu Lactobacillus) v bryndzi je ich čo do druhovej rôznorodosti až desaťnásobok. Podobne je to aj s celkovým počtom mikroorganizmov, ktorý v grame bryndze dosahuje hodnoty cca jednu miliardu. A naviac, tradičná slovenská bryndza  vyrobená z nepasterizovaného ovčieho mlieka má zachované všetky biologicky aktívne zložky pôvodného mlieka.

V nedávno zrealizovanom  prvom klinickom testovaní tradičnej bryndze bol po 8 týždňoch konzumácie (denne 100 g) v súbore 24 dobrovoľníkov zistený štatisticky významný pokles hladiny celkového a LDL cholesterolu. Pokles bol výraznejší v skupine s vyššími východiskovými hodnotami celkového cholesterolu. V skupine s nízkymi hodnotami HDL cholesterolu sa zistil signifikantný vzostup po ukončení pokusu. Prekvapivým nálezom bol pokles hladiny glykémie, sérového kreatinínu, C-reaktívneho proteínu a hodnôt krvného tlaku (Mikeš et al. 2005).

Existujú nespochybniteľné dôkazy o význame mlieka a osobitne fermentovaného mlieka  vo výžive a prevencii civilizačných ochorení vrátane osteoporózy. Mlieko, syry a najmä zakysané mlieka sú významnými dodávateľmi vápnika do organizmu. Z hľadiska obsahu vápnika je ovčie mlieko mimoriadne cenné. Kým 100 gramov kravského mlieka obsahuje 100 – 120 mg vápnika, jeho obsah v ovčom mlieku je až dvojnásobný. Kým v 100 g tavených syrov vyrobených z kravského mlieka sa nachádza 200 – 300 mg vápnika, v bryndzi je to 650 – 700 mg. Vysoký obsah mliečnych baktérií v bryndzi môže mať význam aj z hľadiska dozrievania a regulácie kompetentného imunitného systému ako aj z hľadiska prevencie alergických ochorení. Je dokázané, že mliečne (probiotické) baktérie takéto účinky majú. Odborníci sa prikláňajú k názoru, že alergické, ale aj iné ochorenia sú dôsledkom nedostatočného osídľovania makroorganizmu mikroorganizmami v priebehu ontogenézy (hygienická hypotéza).V minulosti bola potrava bohatšia na prospešné mikroorganizmy, takže makroorganizmus bol nimi intenzívnejšie osídľovaný. Bryndza môže tento „civilizačný“ nedostatok substituovať a tak plniť zdravotne prospešnú funkciu aj pri nápravách imunitnej nedostatočnosti. Napriek vysokému obsahu tuku (45 – 48 % v sušine, čiže toľko ako sa nachádza vo väčšine tavených a tvrdých syrov), odborníci na zdravú výživu zaraďujú tradičnú slovenskú bryndzu vďaka jej unikátnym vlastnostiam do skupiny potravín odporúčaných v antisklerotickej výžive.

Literatúra
Chandan, R.C.(1989): Yogurt: Nutritional and health properties. Natl. Yogurt  Assoc.,
McLean, VA, USA.
Mikeš Z. et al.(2005) : Niektoré kardiovaskulárne rizikové faktory po používaní
tradičnej slovenskej bryndze: výsledky pilotnej štúdie. Geriatria 1 : 29-36.
Seppo L. et al. (2003) : A fermented milk high in bioactive peptides has a blood pressure- lowering effect in hypertensive subjects. Am .J.Clin. Nutr. 77: 326-330.
Stanton C. et al.(2005): Fermented functional foods based on probiotics and  their biogenic metabolites. Curr. Opin. Biotechnol. 123: 305-312
St-Onge M.P. et al. (2000):  Consumption of fermented and non-fermented dairy products:effects on cholesterol concentration and metabolism. Am.J.Clin.Nutr. 71: 674-681.

Prof. RNDr. Libor Ebringer, DrSc.
Prírodovedecká fakulta UK, Bratislava
Prednáška odznela na odbornom seminári Nove trendy vo výžive a jej organizátorom bolo Združenie pre zdravie a výživu.