פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה
המונח פרה-ביוטיקה הוגדר לראשונה בשנת 1995, על ידי רוֹבֶּרְפְרוֹיד, כרכיב המותסס באופן סלקטיבי כשהוא מאפשר שינויים ספציפיים בהרכב המיקרופלורה1במעי ובפעילותה או באחד מהם ומעניק יתרונות לרווחתו (well-being) ובריאותו של הפונדקאי האנושי.
על פי סקירות, שהתפרסמו לאחרונה ב-Endocrine practice וב-Advances in Nutrition, פרה-ביוטיקה ופרופיוטיקה עשויות לאפנן (modulate) את המיקרוביוטה במעי בדרכים מיוחדות. פרה-ביוטיקה יכולה להיות מוגדרת כמרכיב מזון לא-חי (non-viable) המקנה לפונדקאי יתרון בריאותי, הקשור באִפנוּן המיקרוביוטה. כדי שמרכיב מזון יוכל להיות מסווג כפרה-ביוטיקה, הוא לא יכול להיות מפורק על ידי אנזימי הפונדקאי או נספג בחלק העליון של מערכת העיכול, וכמו כן הוא צריך להוות מצע סלקטיבי עבור חיידק אחד או מספר מוגבל של חיידקים מיטיבים במעי הגס. פרה-ביוטיקה כוללת פחמימות מורכבות, כמו סיבים תזונתיים. בין פרה-ביוטיקה נפוצים נכללים אינוּלין, פרוּקטו-אוליגוסוכרים וגלקטו-אוליגוסוכרים. בין פרו-ביוטיקה, שזוהו לאחרונה, מצויים עמילן עמיד לעיכול (resistant starch), קסילו-אוליגוסוכרים ואָרָבּינוֹקסילָן-אוליגוסוכרים.
בין המזונות העשירים בפרה-ביוטיקה נמנים: ארטישוק ירושלמי, שום, בצל, קרישה, אספרגוס, בננה, שעורה, שיבולת שועל מלאה, תפוחי עץ, פולי קקאו, זרעי פשתן וסובין חיטה. סקירה, שהתפרסמה ב-Lipids in Health and Disease, מציינת כי תכשירי הפרה-ביוטיקה הנפוצים ביותר בשימוש בתעשייה הם לַקְטוּלוֹז, עמילן עמיד לעיכול (resistant starch) ואינולין.
פרה-ביוטיקה עשויה, בין היתר, להקל על עצירות, לקדם עליה/ירידה במשקל, לשפר רמות גלוקוז ושומנים ונראה כי עשויה להיות לה גם השפעה אנטי-סרטנית. אולם, ממצאי הניסויים הקליניים המועטים שנערכו אינם עקביים. השפעות הפרה-ביוטיקה מיוחסות בדרך כלל לְ-: (1) עידוד חיידקים מיטיבים וייצור חומצות שומן קצרות שרשרת, וכתוצאה תפקוד טוב יותר של מחסום המעי בפני מעבר גורמים מזיקים ועמידות בפני גירויים דלקתיים (inflammatory stimuli); (2) ספיגה מוגברת של מינרלים; (3) אפנון מטבוליזם השומנים, יתכן על ידי דיכוי אנזימים ליפוגניים (יוצרי חומצות שומן/שומנים) וכתוצאה סינתזה מופחתת של ליפופרוטאינים2 וטריגלצרידים (שומנים). יתר על כן, הוצע כי פרה-ביוטיקה משפרת איזון גלוקוז על ידי זירוז הפרשת פפטיד3 דמוי-גלוקגון 1 (glucagon-like peptide1).
על פי ניסוי קליני, שהתפרסם ב-Gut וסקירה שהתפרסמה ב-Advances in Nutrition, רעיון הפרה-ביוטיקה מבוסס, כאמור, על האפשרות של אפנון מיטיב של הרכב המיקרוביוטה במעי במטרה לשמר או לקדם בריאות באמצעות השימוש ברכיבי תזונה, כמו פחמימות בלתי-נעכלות תסיסות (fermentable) על ידי הפונדקאי האנושי. מספר מוגבל של ניסויים קליניים קטנים חקרו בו-זמנית את ההשפעה של פרה-ביוטיקה על הרכב המיקרוביוטה ועל סמנים מטבוליים, והממצאים אינם עקביים. בהתערבויות תזונתיות, סוגים שונים של סיבים תזונתיים, כולל פרה-ביוטיקה, אפננו את המיקרוביוטה במעי ושיפרו את הרגישות לאינסולין, חלק מסמני התסמונת המטבולית4, את מצבה של הדלקת הכרונית הקלה (low-grade chronic inflammation) ואת מטבוליזם השומנים. ממצאים אלה עשויים לרמוז על שינויים במיקרוביוטה, אשר הושרו על ידי פרה-ביוטיקה. אולם, למשל, בניסוי קליני מבוקר כפול-סמיות, שהתפרסם ב-Gut, ההתערבות באמצעות מתן פרה-ביוטיקה (אינולין) לא הייתה מספקת על מנת להשרות שינויים במיקרוביוטה או במיקרוביום.
חוקרי הסקירה ב-Advances in Nutrition, סוברים כי לא ניתן להסיק מסקנות חותכות לגבי השפעת פרה-ביוטיקה על הרכב המיקרוביוטה, כיון שאין להוציא מכלל אפשרות שהשיפור בסמנים המטבוליים בעקבות מתן סיבים תזונתיים, הינו מתוּוָך על ידי התכונות הפיזיקו-כימיות של הסיבים התזונתיים (ראה כתבה'יתרונותיהם הבריאותיים של הסיבים התזונתיים'), ולא על ידי שינויים ספציפיים במיקרוביוטה.
פרוביוטיקה מוגדרת כאורגניזמים חיים, אשר כאשר נבלעים, מספקים יתרונות בריאותיים באופן ישיר באמצעות אינטראקציה עם תאי הפונדקאי או באופן לא ישיר על ידי השפעה על מינים אחרים של חיידקים. הרעיון מיוחס לזוכה פרס נובל, מצ'ניקוב, אשר הציע בשנת 1907 להחליף את החיידקים המזיקים בחיידקים מועילים. הוא היה מהראשונים שדברו על התועלת האפשרית של חיידקי חומצת החלב. מצ'ניקוף התעניין, בין השאר, בפיזיולוגיה של ההזדקנות. הוא הציע לשנות את המיקרופלורה במעי בכיוון של צמצום כמות המיקרואורגניזמים המזיקים (חיידקים פרוטאוליטיים מפרקי החלבון, המייצרים חומרים התורמים להזדקנות), וזאת באמצעות העשרת המיקרופלורה בחיידקים המפיקים את האנרגיה שלהם מתסיסה של פחמימות. לצורך זה עדיפים חיידקי חומצת החלב, כיוון שכשהם מתסיסים פחמימות הם מייצרים חומצות המפריעות להתפתחות החיידקים הפרוטאוליטיים. הוא טען שתוחלת החיים הארוכה של עמי הבלקן קשורה בצריכה מרובה של מוצרי חלב מותססים, המכילים כידוע חיידקי חומצת החלב.
ייצור מרבית מוצרי החלב מתבסס על פעולת חיידקי מחמצת, אשר התרבותם מכתיבה את הטעם, המרקם והחזות של הלבן, היוגורט, השמנת החמוצה, הגבינות הרכות ומאות סוגי הגבינות הקשות. בשנים האחרונות החלה תעשיית החלב לגלות עניין יישומי בקבוצת החיידקים הפרוביוטיים, המוחדרים למערכת העיכול של האדם, בעודם חיים ופעילים. מוצר חלב בּיוֹ או פרוביוטי, כמו יוגורט וגבינה לבנה, הוא מוצר חלב שיש בו חיידקים חיים. משערים כי חיידקים אלה, כאשר מתנחלים במעיים, מעניקים קשת רחבה של תכונות חיוביות. אולם, עבור רבות מהתכונות הללו המחקר והידע מוגבלים והתכונות המיוחסות מתייחסות רק לזני החיידקים שנבדקו באותם המחקרים.
על פי הנחיות ארגון הבריאות העולמי (World Health Organization – WHO), שהתפרסמו ב-2006, פרוביוטיקה במזון מוגדרת כאורגניזמים חיים, אשר אם ניתנים בכמות מספקת, מעניקים לפונדקאי יתרון בריאותי. המועמד הפרוביוטי צריך להיות מוגדר טקסונומית (מסווג על פי סוג, מין, זן), ובטיחותו ויתרונותיו הבריאותיים צריכים להיתמך על ידי מחקרים ברי-שחזור בבני אדם.
בשנות הששים החלה תעשיית החלב לעודד מוצרי חלב מוחמצים אשר הכילו Lactobacillus acidophilus. בעשורים הבאים הוצגו זנים אחרים, כולל בין השארramnosus Lactobacillusו-Lactobacillus casei. הזן Lactobacillus GG (LGG) הינו חיידק פרוביוטי, שנקרא על שמם של הפרופסורים Sherwood Gorbach ו-Barry Goldin מאוניברסיטת Tufts בבוסטון, אשר גילוהו בשנת 1985. שמו המדעי המלא של LGG הינו Lactobacillus casei subsp. Lamnosus. הוכח כי LGG מייצב את המיקרופלורה במערכת העיכול.
בנוסף, תעשיית החלב הצליחה לפתח תהליכים לייצור מוצרים ניגרים מוחמצים שונים באמצעות הוספת אוליגוסוכרים, והם מהווים קרקע מזון המעודד באופן סגולי את התפתחותם של החיידקים הפרוביוטיים במעי.
בניסיון להשפיע ולהיטיב עם אוכלוסיית החיידקים במעי, פותחו תכשירי הפרוביוטיקה, אשר מכילים אורגניזמים חיים, שעברו ייבוש בהקפאה עמוקה לצורך שימורם והארכת חיי המדף שלהם. תכשירי פרוביוטיקה מורכבים מ-Bifidobacteria, חיידקים גרם-חיוביים מיטיבים, השייכים למערכה, Actinobacteriaוהמצויים באופן טבעי במעי האנושי.
סינביוטיקה מתייחסת לשילובי פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה. לסינביוטיקה פוטנציאל גבוה יותר להשרות השפעות ממשיות יותר על המיקרוביוטה במעי ועל בריאות הפונדקאי מאשר פרוביוטיקה או פרה-ביוטיקה המסופקות לחוד, כיוון שהפרה-ביוטיקה משרה הישרדות החיידקים ושגשוגם במערכת העיכול. על פי ארגון הבריאות העולמי, סינביוטיקה היא תערובת של פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה בעלת פעילות סינרגיסטית5.
חוקרי הסקירה, שהתפרסמה ב-BioEssays, טוענים כי פרוביוטיקה, המוספת לתזונה, נוטה להקטין צריכת מזון, דבר המתיישב עם ההשערה שגיוון רב יותר של חיידקים במעי עשוי למנוע בקרת החיידקים על התנהגות האכילה של הפונדקאי האנושי, כולל תשוקות (cravings) למזונות מסוימים. אולם, ממצאי המחקרים אינם עקביים.
סקירות, שהתפרסמו ב-Endocrine Practice, ב-Genome Medicine וב-Nutrients, מציינות כי על פי הניסויים הקליניים הקטנים שנערכו עד כה וזאת גם כאשר ממצאיהם אוגדו ונותחו יחד על ידי מטא-אנליזות, לא ניתן להסיק מסקנות חותכות לגבי השפעתן של הפרוביוטיקה/פרה-ביוטיקה על השמנה והמחלות הכרוכות בה, כמו מחלות קרדיו-ווסקולריות, התסמונת המטבולית וסוכרת, אם כי בשנים האחרונות המידע הולך וגדל. קיימים, אמנם, רמזים כי שינויים במיקרוביוטה במעי, שהושרו באמצעות תזונה, יכולים לשפר את בריאותו של הפונדקאי האנושי, אולם, עד כה לא הושגה הוכחה חותכת שאפנון המיקרוביוטה מתווך את השינויים המיטיבים בסמנים המטבוליים שבסיכון. כמו כן, בסקירה, שהתפרסמה ב-Nutrition Research, נטען כי הממצאים המנוגדים שהתקבלו במחקרים שונים לגבי התכונות האנטי-סרטניות של הפרוביוטיקה נובעים, כנראה לפחות חלקית, מהבדלים בהשפעה של זנים שונים של חיידקים, ולכן יש צורך במחקרים נוספים אשר יבהירו איזה זנים מועילים במניעת גידולים ממאירים.
עד היום, הסוכנות האירופאית לבטיחות במזון (EFSA) לא אישרה מסר בריאותי (health claim) לגבי פרוביוטיקה ופרביוטיקה, כלומר לא אישרה שהן מועילות לבריאות, מכיוון שאין מספיק הוכחות לקשר סיבתי בין צריכת פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה לבין בריאות. במיוחד, דרושים מחקרים מתוכננים היטב המשתמשים במינונים הולמים של פרוביוטיקה/פרה-ביוטיקה ותזונה מבוקרת תוך תקנון לגורמים גנטיים, סביבתיים ואלה של חיידקי המעי.
לסיכום, קיים קשר בין גיוון המיקורביוטה שבמעי לבין בריאות האדם. המסקנה של חוקרי הסקירה, שהתפרסמה ב-New England Journal of Medicine, היא שנראה כי תזונה היא האמצעי העיקרי לטווח הקצר והארוך לוויסות המבנה והתפקוד של המיקרוביוטה במעי. צריכה לאורך זמן של תזונה עשירה בסיבים תזונתיים קשורה בהגדלת הגיוון של המיקרוביוטה במעי.
הניסויים הקטנים שנערכו בבני אדם, מצביעים על כך שתזונה המבוססת על הגבלת צריכת קלוריות והעשירה בסיבים תזונתיים וירקות, קשורה בשינוי המיקרוביוטה במעי, אשר מצדו קשור ביתרונות בריאותיים. למרות שהמחקר על הרלוונטיות של המיקרוביוטה לגבי בריאות וחולי נמצא בשלב ראשוני, הממצאים במצטבר תומכים בסברה שלדפוסי תזונה מסוימים בהם משתמשים לחוד או במשולב עם שימוש בתערובות זני חיידקים ספציפיים, יש פוטנציאל בחיזוק בריאות האוכלוסייה.
חשוב לפתח 'מיקרוביוטה בריאה' (כלומר מגוונת) מוקדם מאד בחיים ובהמשך לצרוך תזונה נבונה מגוונת ומאוזנת הכוללת את רכיבי התזונה העיקריים (פחמימות, חלבונים ושומנים), מים, סיבים תזונתיים, ויטמינים ומינרלים בכמות המומלצת. במיוחד יש להקפיד על צריכה מספקת של פירות וירקות (לפחות 5 מנות ליום, במידת האפשר בקליפתם) ודגנים מלאים (כגון לחם מלא, דגני בוקר לא ממותקים, אורז מלא) העשירים בסיבים תזונתיים, ולכן תורמים לשגשוג של חיידקים מיטיבים במעי הגס.כמו כן, מומלץ לצרוך יום-יום מוצרי חלב מותססים [(יוגורט רגיל ו/או יוגורטים וגבינות המועשרים בחיידקים פרוביוטיים וסוכרים פרֶה-ביוטיים (פרוקטו-אוליגוסוכרים)]. כאשר מטופלים באנטיביוטיקה, חשוב להגביר צריכת מוצרי חלב מותססים מסוגים שונים.
בפרוביוטיקה, פרה-ביוטיקה או סינביוטיקה כתוספי תזונה, ניתן להשתמש, בהמלצת רופא, לטיפול בבעיות עיכול (גזים, עצירות, שלשול, נפיחות אחרי אוכל), בזמני שימוש באנטיביוטיקה, אלרגיות למזון, זיהומים פטרייתיים או מערכת חיסון חלשה. צריכת תוספי תזונה אלה לאורך זמן עלולה לגרום לתופעות לוואי שליליות. לא מומלץ להשתמש בתוספי תזונה אלה ללא ייעוץ רפואי, כיוון שלא קיימים סטנדרטים לבטיחותם.
1מיקרופלורה – אוכלוסיית המיקרואורגניזמים במעי.
2ליפופרוטאינים – ליפופרוטאין הוא תרכובת ביוכימית המורכבת מחלבונים ושומנים (כמוHDL -כולסטרול, LDL-כולסטרול), המאפשרת לשומנים להיות מועברים באמצעות הדם לחלקי הגוף השונים.
3פפטיד – מולקולה המורכבת מ-2 חומצות אמיניות או יותר.
4תסמונת מטבולית – מאובחנת כאשר קיימים שלושה או יותר מהתסמינים הבאים: רמות גלוקוז גבוהות בדם, השמנה ביטנית, יתר-לחץ דם, יתר-שומנים (טריגליצרידים) בדם ורמות נמוכות של HDL-כולסטרול (הכולסטרול 'הטוב') בדם.
5פעילות סינרגיסטית – תוצאת פעולתם המשולבת חזקה יותר מאשר הצירוף של פעולות כל אחת מהן בנפרד.
