Kan bakterier være ny:ge for dig? Jy#e Josephsen Cand. scient. phd Mælkesyrebakterier og fermenterede produkter Mikrobiota ProbioFka 14.november 2016 Jy#e Josephsen 2 Lactococcus lactis 14.november 2016 Jy#e Josephsen 3 14.november 2016 Jy#e Josephsen 4 1
Lactobacillus acidiphilus Mælkesyrebakterier i fermenterede produkter: Lactobacillus Pediococcus Weissella Leuconostoc Oenococcus Lactoccos Streptococcus thermophilus 14.november 2016 Jy#e Josephsen 5 14.november 2016 Jy#e Josephsen 6 Mesophile starterkulturer for ost Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. cremoris Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris Leuconostoc lactis 14.november 2016 Jy#e Josephsen 7 14.november 2016 Jy#e Josephsen 8 2
Thermophile kulturer Fl ost Fermentede mejeriprodukter Streptococcus thermophilus Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Lactobacillus helve:cus Lactobacillus delbrueckii subsp. lac:s Propionibacterium 14.november 2016 Jy#e Josephsen 9 14.november 2016 Jy#e Josephsen 10 Hvad gør bakterierne i mælk? De omdanner mælkesukker (laktose) Fl mælkesyre, evt også Fl eddikesyre og CO 2 De nedbryder proteiner og fedt Bakterierne har betydning for : Holdbarhed Textur og udseende Smag og aroma Bedre ernæringsegenskaber 14.november 2016 Jy#e Josephsen 11 14.november 2016 Jy#e Josephsen 12 3
Bakterier i munden Helicobacter pylori i maven 14.november 2016 Jy#e Josephsen 13 14.november 2016 Jy#e Josephsen 14 Den gastrointesfnal trakt Nature 444/21/28 p 1009, 2006 14.november 2016 Jy#e Josephsen 15 14.november 2016 Jy#e Josephsen 16 4
Tyndtarm med villi Mikrobiota Overfladen af tarmen : 150-200 m 2 10 14 ( 100. 000.000.000.000) bakterier Flere end 1000 forskellige arter Mange bakterier er ikke idenfficerede Indeholder 3 mil gener 14.november 2016 Jy#e Josephsen 17 14.november 2016 Jy#e Josephsen 18 TARMEN Maven: 10 10 3 /ml Tolvfingertarmen: få Ileum: op Fl 10 8 /ml Tyktarm: op Fl 5 10 11 /ml TARMEN Mave og tolvfingertarm: lactobacilli, streptokokker og gær Tyndtarm (Ileum): lactobacilli, coliforme bakterier, streptokokker, bacteriodes, bifidobakterier, fusobakterier Tyktarm: Som tyndtarm + Eubacteria, Clostridier, Veilonella, Proteus, Pseudomonas, gær, Protozoa 14.november 2016 Jy#e Josephsen 19 14.november 2016 Jy#e Josephsen 20 5
Iden&fica&on of intes&nal bacteria Tarmbakterier PhylogeneFc tree of the dominant fecal microflora of a healthy human adult derived from parfal sequence data, using 16S rrna targeted probes. 14.november 2016 Jy#e Josephsen 21 14.november 2016 Jy#e Josephsen 22 Sker ved fødsel Tidlig kolonisering Også af tyndtarmen kan være et vigfgt for at sikre den rigfge modning af slimhinde immunsystemet Bifidobacteria og Bacteroides Stabil over Fd Vært specifik Alders ahængig Resilient Mikrobiota 14.november 2016 Jy#e Josephsen 23 14.november 2016 Jy#e Josephsen 24 6
Bakterietyper De Gode FermentaFve bakterier Danner kortkædede fede syrer, lavt ph Immun balancerende De dårlige ProteolyFske, forrådnelse Danner toksiske stoffer De onde Patogener, toxiske, ineffekfve Mikrobiotaen har betydning for: Fordøjelsen Energiudvinding Syntese af pepfder (signalstoffer) Syntese af vitaminer Syntese af fede syrer Fjernelse af gike Dannelse af toksiner 14.november 2016 Jy#e Josephsen 25 14.november 2016 Jy#e Josephsen 26 Mikrobiotaen har betydning for: KommunikaFon Konkurencemæssig udelukkelse af patogener Kamp om vedhækningssteder Kamp om føde ProdukFon af anfmikrobielle stoffer 14.november 2016 Jy#e Josephsen 27 14.november 2016 Jy#e Josephsen 28 7
KommunikaFon Immunsystem (Peyer s patch) Indflydelse på expressionen af værtens gener, som er invoveret i: reguleringen af optagelsen af føde stofskike (metabolisme), mucosal barriere funkfon epitelcellerne akfvitet aldersahængig 14.november 2016 Jy#e Josephsen 29 14.november 2016 Jy#e Josephsen 30 Mikrobiotas har betydning for : Immnunsystemet: Modning og vedligeholdelse Allergi IBD/IBS (Crohn s, ulcerafv colifs) Påvirker dannelsen af signalstoffer (cytokiner) Mikrobiotaen har indflydelse på: Fedme Deltager i nedbrydningen af føden Danner signalstoffer Cancer Nogle bakterier producere krækfremkaldende stoffer stoffer 14.november 2016 Jy#e Josephsen 31 14.november 2016 Jy#e Josephsen 32 8
InflammaFon Er kroppens forsøg på at besky#e sig selv Formål: merne skadelige sfmuli, som beskadigede celler, irritanter eller patogener - og begynde helingsprocessen velkendte tegn på normal inflammafon: varme, smerte, rødme og hævelse 14.november 2016 Jy#e Josephsen 34 Kronisk InflammaFon (systemisk) inflamma&on er resultatet af frigivelsen af proinflammatoriske cytokiner fra immunrelaterede celler og kronisk akfvering af det medfødte immunsystem 14.november 2016 Jy#e Josephsen 35 14.november 2016 Jy#e Josephsen 36 9
FAO/WHO definifon af probiofka Mælkesyrebakterier og fermenterede produkter Mikrobiota Probio&ka som levende mikroorganismer som, hvis det indtages i &lstrækkelige mængder som del af fødevarer, give en sundhedsmæssig fordel på værten. Greek: pro bio = for liv 14.november 2016 Jy#e Josephsen 37 14.november 2016 Jy#e Josephsen 38 ProbioFske bakterier Under 2. verdenskrig fandt tyskerne ud af, at bakterier i frisk kamellort kunne helbrede dysenteri Dysenteri forårsages af Shigella dysenteriae Specifikke stammer af mælkesyrebakterier og bifidobakterier Kan balancere tarmens mikrobiota og normalisere dysfunkfoner Kan kommunikere med mikrobiota og direkte påvirker værtscelle funkfoner og svar Undersøgelser viste at Bacillus sub:lis kunne bekæmbe dysenteribakterien 14.november 2016 Jy#e Josephsen 39 14.november 2016 Jy#e Josephsen 40 10
ProbioFske mælkesyrebakterier Lactobacillus acidophilus Lactobacillus johnsonii Lactobacillus gasseri Lactobacillus casei/paracasei Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus plantarum Lactobacillus reuteri Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus Enterococcus faecium Pediococcus acidilac:ci Andre probiofske mikroorganismer Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium longum/infan:s Bifidobacterium animalis/lac:s Bifidobacterium breve Propionibacterium freudenrechii Saccharomyces boulardii 14.november 2016 Jy#e Josephsen 41 14.november 2016 Jy#e Josephsen 42 ProbioFske bakterier har evnen Fl: at kolonisere transient i mave-tarmkanalen, modvirker patogener stabilisere epitelbarrierefunkfonen påvirke immunresponset merne skadelige forbindelser, enzymer, bakterier eller vira fra tarmen 14.november 2016 Jy#e Josephsen 43 14.november 2016 Jy#e Josephsen 44 11
Lindring af laktoseintolerans Lindring og forebyggelse af diarré Lindring af irriterede tarmsygdom og inflammatoriske tarmsygdomme Lindring af symptomer på fødevareallergi hos spædbørn Reduceret risiko for blære - og tyktarmskræk ProbioFka Det er vist at Lacobacillus paracasei 8700.2 og Lactobacillus plantarum HEAL9 (hver for sig) reducerede varigheden af almindelig forkølelse og fremmede en hurfgere normalflstand forhindrede og forsinkede udviklingen af mulfple sklerose 14.november 2016 Jy#e Josephsen 45 14.november 2016 Jy#e Josephsen 46 Lactobacillus plantarum 299v Lactobacillus plantarum dominerer oke i spontane fermenteringer Lactobacillus plantarum 299v Man har set levende celler på mucosaen og de var metabolisk akfve Lb. plantarum 299v kan overleve passagen gennem maven Har anf-mikrobiel akfvitet mod flere potenfelt patogene bakterier som: Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, E. coli, Salmonella enterica, Streptococcus mutans og Candida albicans 14.november 2016 Jy#e Josephsen 47 14.november 2016 Jy#e Josephsen 48 12
Lactobacillus plantarum 299v Hindrer vedhækning af E. coli Fl epitelcelle kulturer ved at inducere højere mucin produkfon Har hæmmende effekt overfor Bacteroides Mindsker forekomsten af Clostridium difficile associeredede sygdomme Lactobacillus plantarum 299v Placebo, dobbelt blindforsøg viste at indtagelse af Lactobacillus plantarum 299v i 3 uger gav højere niveauer af carboxylsyrer (eddike og propionsyre), som kan have en posifv effekt på lipid stofskiket og inflammafon Gav større diversitet af mikrobiotaen 14.november 2016 Jy#e Josephsen 49 14.november 2016 Jy#e Josephsen 50 Lactobacillus plantarum 299v Adskillige ro#eforsøg in vitro og in vivo har vist at bakterien kan hæmme overførsel af andre bakterier i mucosaen (mindsket permeabilitet / translokafon) Lactobacillus plantarum 299v Mulige mekanismer for bedre mucosal status og mindre translokafon: Bedre immunmodulafon SFmulering af mucin-produkfon forbedrer tarmbarriere funkfonen Lb. plantarum modarbejder ugunsfge bakterier 14.november 2016 Jy#e Josephsen 51 14.november 2016 Jy#e Josephsen 52 13
Lactobacillus plantarum 299v Lactobacillus plantarum 299v ProViva ProViva indeholder Lactobacillus plantarum 299v h#p://www.probi.se/ ProViva er en havre indeholdende frugtdrik 14.november 2016 Jy#e Josephsen 53 14.november 2016 Jy#e Josephsen 54 Literatur om Lactobacillus plantarum 299v Molin, G. 2001. ProbioFcs in food not containing milk or milk consftuents, with special reference to Lactobacillus plantarum 299v. American Journal of Clinical NutriFon 73: 380S-385S Molin, G., 2003. The role of Lactobacillus plantarum in foods and in human health. Chapter 13, pp. 305-342. In: Handbook of fermented funcfonal foods. ( Ed. Farnworth R.E.) ISBN 0-8493-1372-4 Molin, G., Jeppsson, B., Johansson, M.-L., Ahrné, S., Nobaek, S., Ståhl, M. and Bengmark, S. 1993. Numerical taxonomy of Lactobacillus spp. associated to healthy and diseased mucosa of the human intesfnes. Journal of Applied Bacteriology 74: 314-323. Johansson, M.-L., Quednau, M., Ahrné, S. and Molin, G. 1995. ClassificaFon of Lactobacillus plantarum by restricfon endonuclease analysis of total chromosomal DNA using convenfonal agarose gel electophoresis. InternaFonal Journal of SystemaFc Bacteriology 45: 670-675. Johansson, M.-L., Quednau, M., Molin, G. and Ahrné, S. 1995. Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) for rapid typing of Lactobacillus plantarum strains. Le#ers in Applied Microbiology 21: 155-159 Bukowska, H., Piezul-Mróz, J., Jastrzebska, M., Chelstowski, K. And Naruszewicz, M. 1998. Significant decrease in fibrinogen and LDL-cholesterol levels upon supplementafon of diet with Lactobacillus plantarum in subjects with moderately elevated cholesterol. Atherosclerosis 137: 437-438. Johansson, M.-L., Molin; G., Jeppsson, B., Nobaek, S., Ahrné, S. and Bengmark, S. 1993. AdministraFon of different Lactobacillus strains in fermented oatmeal soup: in vivo coloniza&on and effect on the indigenous flora. Applied and Environmental Microbiology 59: 15-20. 14.november 2016 Jy#e Josephsen 55 Johansson, M.-L., Nobaek, S., Berggren, A., Jeppsson, B., Ahrné, S., Nyman, M., Björck, I. and Molin, G. 1998. Survival of Lactobacillus plantarum DSM 9843 (299v), and effect on the short-chain famy acid content of faeces aker ingesfon of a rose-hip drink with fermented oats. InternaFonal Journal of Food Microbiology 42: 29-38. Niedzielin, K., Kordecki, H and Birkenfeld, B. 2001. A controlled double-blind, randomized study on the efficacy of Lactobacillus plantarum 299v in pa&ents with irritable bowel syndrome. European Journal of Gastroenterology andl Hepatology 13:1-5 Nobaek, S., Johansson, M.-L., Molin, G., Ahrné, S. and Jeppsson, B. 2000. AlteraFon of intesfnal microflora is associated with reduc&on in abdominal blao&ng and pain in pa&ents with irritable bowel syndrome (IBS). American Journal of Gastroenterology 95: 1231-1238. Cunningham-Rundles, S., Ahrné, S., Bengmark, S., Johann-Liang, R., Marshall, F., Metakis, L., Califano, C., Dunn, A-M., Grassey, C., Hinds, G. And Cervia, J. 2000. Probio&cs and immune response. American Journal of Gastroenterolgy 95: S22-S25. Adlerberth, I., Ahrné, S., Johansson, M-L., Molin, G. and Wold, A.E. 1996. A mannose-specific adherence mechanism in Lactobacillus plantarum conferring binding to the human colonic cell line HT-29. Applied and Environmental Microbiology 62: 2244-2251. Mack, D. R., Michail, S., Wei, S., McDougall, L. and Hollingsworth, M. 1999. Probio&cs inhibit enteropathogenic E. coli adherence in vitro by inducing intesfnla mucin gene expression. American Journal of Physiology, 276: G941-G950. Mack, D. R., Ahrne, S., Hyde, L., Wei, S. & Hollingsworth M.A. (2003) Extracellular MUC3 mucin secre&on follows adherence of Lactobacillus strains to intesfnal epithelial cells in vitro. Gut, Vol. 52, No. 6: 827-833 14.november 2016 Jy#e Josephsen 56 14
ProbioFkas virkning på Immunsystemet Nogle probiofka kan øge eller undertrykke immunresponset Påvirkningen finder sted i tyndtarmen Sandsynligvis sker påvirkningen ved sfmulering af T-cellerne Kan måske påvirke prototypiske smitsomme sygdomme, autoimmune og allergiske lidelser, herunder: astma, Crohns sygdom, mulfpel sklerose, type 1 diabetes, mellitus og atopisk eksem. 14.november 2016 Jy#e Josephsen 57 Reduced risiko af blære og tyktarmskræk (indikafoner) Binding af toxiner NedregulaFon af tarmmikrobielle enzyme acfviteter Modulerer immune responset Ødelæggelse og/eller hæmning af tumor celler Lactobacillus acidophilus NCFB1748 Lactobacillus acidophilus NFCM Lactobacillus rhamnosus GG 14.november 2016 Jy#e Josephsen 58 Probiotika Alle CULTURA produkterne har et højt indhold af de akfve mælkesyrekulturer såsom L. acidophilus og Bifido. Arla har udviklet den nye unikke mælkesyrekultur, Lactobacillus casei F19. Som L. acidophilus og Bifido er Lactobacillus casei F19 en naturlig del af den menneskelige tarmflora og hjælper ak&vt med at holde maven sund. CULTURA er det eneste produkt, hvor du også finder Lactobacillus casei F19. Streptocuccus thermophilus Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus casei 14.november 2016 Jy#e Josephsen 59 14.november 2016 Jy#e Josephsen 60 15
Prebio&c Lunch box for the probio&c microorganisms A non-diges&ble food ingredient that beneficially affects the host by selec&vely s&mula&ng the growth and/or the ac&vity for a limited number of bacteria already resident in the colon Det er først eker en omfa#ende forståelse af strukturen, tæthed og funkfon af tarmens mikrobiota at man måske kan bruge denne viden Fl kostanbefalinger og behandlingsmetoder så vi kan opnå en sund tarm i et sundt legeme 14.november 2016 Jy#e Josephsen 61 14.november 2016 Jy#e Josephsen 62 16