1. 1
Δήλωση
Η παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με την
ερευνητική ομάδα του Δρ. Κουρκουτά Ιωάννη, του τμήματος ΜΒΓ, καθώς και
με το εργαστήριο Πειραματικής Χειρουργικής Και Χειρουργικής Έρευνας της
Ιατρικής Σχολής του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, του καθ. Κ.
Σιμόπουλου.

2. 2
Ευχαριστίες
Για την εκπόνηση της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας, θα ήθελα να
ευχαριστήσω τον Επιβλέποντα Καθηγητή μου Δρ. Γαλάνη Αλέξη, ο οποίος
στάθηκε αρωγός στη διεξαγωγή των μοριακών πειραμάτων και στη συγγραφή
αυτής εδώ της Διπλωματικής Εργασίας. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω
τον Δρ. Κουρκουτά Γιάννη, καθώς μου παρείχε το ανάλογο υλικό και
εργαστηριακό χώρο για την πραγματοποίηση των μικροβιολογικών αναλύσεων.
Επιπλέον, ευχαριστώ τον Υπεύθυνο της Πειραματικής Χειρουργικής Και
Χειρουργικής Έρευνας της Ιατρικής Σχολής του Δημοκρίτειου
Πανεπιστημίου Θράκης Δρ. Υψηλάντη Πέτρο, για την παραχώρηση των
πειραματόζωων και την πραγματοποίηση των χειρουργικών διαδικασιών.
Επιπροσθέτως, θα ήθελα να ευχαριστήσω την Υποψήφια Διδάκτορα Σιδηρά
Μάνια, η οποία με βοήθησε σε κάθε βήμα της εκτέλεσης των πειραματικών
πρωτοκόλλων, το συνάδελφο Κιουρτζίδη Μίκη και τη συνάδελφο
Παπαδοπούλου Παρέσσα, καθώς βοήθησαν στην πραγμάτωση των
συγκεκριμένων πειραμάτων. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω τη μητέρα και τα
δύο μου αδέρφια, καθώς με ανέχτηκαν όλον αυτό τον καιρό που
πραγματοποιούσα τη Διπλωματική μου Εργασία, τη συνάδελφο και κολλητή
μου φίλη Παπαϊακώβου Μαρίνα, καθώς με στήριζε όλη αυτή την περίοδο και,
γενικά, όποιον άλλον μου συμπαραστάθηκε στο να αντέξω την ψυχολογική
πίεση, που υπέστη στον εργαστηριακό χώρο.

3. 3
Περίληψη
Ο σκοπός της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας ήταν να διαπιστωθεί
η επιβίωση του Lactobacillus casei ATCC 393 στο γαστρεντερικό σύστημα
των επίμυων Wistar. Επιπλέον, σκοπός ήταν να διαπιστωθεί εάν ο L. casei
έχει τη δυνατότητα να αποικίζει το γαστρεντερικό σύστημα του επίμυος, μετά
από εβδομαδιαία χορήγησή του σε καθημερινή βάση. Επιπροσθέτως, άλλος
ένας σκοπός ήταν να εξακριβωθούν τα σημεία του γαστρεντερικού
συστήματος, στα οποία εγκαθίσταται ο L. casei και σε ποια από αυτά μπορεί
να επιτύχει προβιοτική δράση. Το πείραμά μας περιέλαβε 2 ομάδες
πειραματόζωων, καθεμία από τις οποίες περιελάμβανε 3 επίμυες Wistar. Και
στους 6 επίμυες χορηγήθηκε 1 mL προβιοτικού τροφίμου, το οποίο
αποτελούνταν από ζυμωμένο γάλα, που περιείχε ακινητοποιημένο L. casei σε
κομμάτια μήλου. Η χορήγηση πραγματοποιήθηκε σε καθημερινή βάση για μία
εβδομάδα. Τα αποτελέσματα της μικροβιολογικής και της μοριακής ανάλυσης
έδειξαν ότι ο L. casei δεν αποικίζει το δωδεκαδάκτυλο, αλλά μόνο τη νήστιδα,
τον ειλεό, το τυφλό και το κόλον. Επιπλέον, επιτυγχάνεται προβιοτική δράση
μόνο σε τμήματα του παχέος εντέρου, εφόσον ο L. casei ανιχνεύτηκε σε
συγκέντρωση 106
στον ιστό του τυφλού και του κόλου και σε συγκέντρωση 107
στο περιεχόμενο του τυφλού και του κόλου.

4. 4
Abstract
The purpose of this Diploma Thesis was to determine the survival
of Lactobacillus casei ATCC 393 in the gastrointestinal tract of Wistar
rats. Furthermore, the aim was to determine whether the L. casei was
able to colonize the gastrointestinal tract of rats, after weekly
administration on a daily basis. Moreover, another aim was to identify the
parts of the gastrointestinal system, which the L. casei could colonize and
in which ones could achieve probiotic action. Our experiment included 2
groups of animals, each of which consisted of 3 Wistar rats. 1 mL of our
probiotic food was administered to all of the rats. The probiotic food was
consisted of fermented milk, containing immobilized L. casei on apple
pieces. The administration took place on a daily basis for one week. The
results of microbiological and molecular analysis showed that L. casei did
not colonize the duodenum, but only the jejunum, the ileum, the caecum
and the colon. Furthermore, probiotic action was achieved only in parts of
the large intestine, where the L. casei was detected at a concentration of
106
in the tissue of caecum and colon and at a concentration of 107
to the
contents of caecum and colon.

5. 5
Περιεχόμενα
Μέρος 1ο
(Εισαγωγή)
Α. Εντερική Μικροβιακή Χλωρίδα .................................................................... 8
 Εισαγωγικά Στοιχεία .................................................................................. 8
 Εξέλιξη Και Ανάπτυξη Της Εντερικής Μικροχλωρίδας (Εμβρυϊκή Και
Μετεμβρυϊκή Εντερική Μικροχλωρίδα).................................................. 11
 Η Ενήλικη Εντερική Μικροχλωρίδα ........................................................14
 Από Ποιους Παράγοντες Επηρεάζεται Η Εντερική Μικροχλωρίδα .16
 Οι Ιδιότητες/Λειτουργίες Της Εντερικής Μικροχλωρίδας ................17
 Οι Μεταβολικές Ιδιότητες Της Εντερικής Μικροχλωρίδας...............19
Β. Προβιοτικά .....................................................................................................21
 Εισαγωγικά Στοιχεία .................................................................................21
 Ορισμός Της Έννοιας «Προβιοτικό» ....................................................23
 Ιδιότητες Των Προβιοτικών ..................................................................24
 Μηχανισμοί Δράσης Των Προβιοτικών................................................26
 Χρήσεις Των Προβιοτικών .....................................................................27
 Προβιοτικά Και Ασφάλεια/Παρενέργειες.............................................38
 Τεχνικές Διατήρησης Της Βιωσιμότητας Των Προβ. Καλλιεργειών39
 Μέθοδοι Ανίχνευσης Των Προβιοτικών Καλλιεργειών......................44
Γ. Επίμυες Wistar (Wistar rats) ..................................................................47
 Φυλή Wistar/Χρήσεις..............................................................................47
 Συμπεριφορά..............................................................................................47

6. 6
 Στοιχεία Ανατομίας Και Φυσιολογίας.....................................................48
 Εκτροφή......................................................................................................48
 Σύλληψη/Συγκράτηση Επίμυων Για Τη Χορήγηση Ουσιών................50
 Χορήγηση Ουσιών Από Το Στόμα ...........................................................51
 Αναισθησία/Ευθανασία.............................................................................52
Δ. Στόχοι Της Διπλωματικής Εργασίας........................................................54
Μέρος 2ο
(Πειραματικό Μέρος)
Α. Υλικά Και Μέθοδοι .......................................................................................56
Β. Αποτελέσματα.................................................................................................61
Μέρος 3ο
(Συζήτηση)
Συζήτηση ............................................................................................................64
Μέρος 4ο
(Βιβλιογραφία)
Βιβλιογραφία Κειμένου .........................................................................................67
Βιβλιογραφία Εικόνων ..........................................................................................77

7. 7
Μέρος 1 ο
Εισαγωγή

8. 8
Α. Εντερική
Μικροβιακή Χλωρίδα
Εισαγωγικά Στοιχεία
Το ανθρώπινο έντερο περιέχει έναν τεράστιο αριθμό μικροοργανισμών,
με μεγαλύτερο ποσοστό αναερόβια βακτήρια, οι οποίοι αναφέρονται ως
εντερική μικροχλωρίδα (Εικόνα 1). Το άθροισμα των γονιδιωμάτων αυτών
των βακτηρίων πιθανολογείται ότι περιλαμβάνει εκατό φορές περισσότερα
γονίδια σε σχέση με το ανθρώπινο γονιδίωμα. Η εντερική μας μικροχλωρίδα
(ή εντερική μικροβιακή χλωρίδα) μπορεί να απεικονιστεί σαν ένα μικροβιακό
όργανο, το οποίο συνεισφέρει στην ομοιόστασή μας. Οι λειτουργίες αυτού του
οργάνου είναι πολλαπλές και, κατά κύριο λόγο, ποικίλες. Η μικροχλωρίδα του
γαστρεντερικού συστήματος εντάσσεται στην ευρύτερη μικροβιακή χλωρίδα
του ανθρώπου (Tsukumo et. al, 2009).
Εικόνα 1: Συνοπτικά, η ανθρώπινη εντερική μικροχλωρίδα.

9. 9
Μέχρι πρόσφατα, ήταν ελάχιστο το τί γνωρίζουμε για την ανθρώπινη
εντερική μικροχλωρίδα, λόγω τεχνικών θεμάτων. Αν και ένα μεγάλο τμήμα
των κυρίαρχων αναερόβιων βακτηρίων είναι δύσκολο να καλλιεργηθεί, η
ανάπτυξη των προσεγγίσεων της ανάλυσης των RNA της 16S ριβοσωμικής
υπομονάδας έχει εδραιώσει την αναγνώριση και την ταξινόμηση των
βακτηρίων της εντερικής μικροβιακής χλωρίδας (Vrieze et. al, 2010).
Με τη χρήση τέτοιων τεχνικών, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι η
γαστρεντερική οδός σε ένα ενήλικο άτομο περιέχει, περίπου, 1012
μικροοργανισμούς ανά mL περιεχομένου του αυλού και φιλοξενεί περίπου στα
500 με 1.000 διακριτά βακτηριακά είδη (Εικόνα 2). Η υψηλότατη αυτή
συγκέντρωση (1012
μικροοργανισμοί ανά mL περιεχομένου του αυλού)
αναφέρεται στο περιεχόμενο κοπράνων του κόλου (Εικόνα 3) (Laparra et. al,
2010).
Εικόνα 2: Τα κύρια φύλα και γένη βακτηρίων και αρχαίων που
εντοπίζονται στην ανθρώπινη εντερική μικροχλωρίδα.

10. 10
Εικόνα 3: Σχετικές συγκεντρώσεις των βακτηρίων σε διαφορετικά τμήματα
του γαστρεντερικού συστήματος.
Μία πιο πρόσφατη αναφορά προτείνει ότι στην πραγματικότητα αυτό το
νούμερο είναι κατά πολύ μεγαλύτερο, με λιγότερο 1.800 γένη και ανάμεσα στα
15.000-36.000 είδη βακτηρίων. Οι ζωντανοί σχηματισμοί μπορούν να
διαιρεθούν σε τρεις κατηγορίες: Στους Ευκαρυώτες, τα μέλη των οποίων
έχουν έναν καθορισμένο πυρήνα, με το γενετικό υλικό διαχωρισμένο από τα
υπόλοιπα κυτταρικά οργανίδια, και στα Βακτήρια και Αρχαία, τα οποία είναι
προκαρυώτες, δηλαδή το γενετικό τους υλικό δεν περικλείεται από έναν καλά
καθορισμένο πυρήνα. Η ταξινόμηση των προκαρυωτικών οργανισμών
βασίζεται στην Φυλογενετική (λόγου χάριν βάσει κάποιων ομοιοτήτων και
διαφορών, όσον αφορά στην αλληλούχηση της υπομονάδας 16S του
ριβοσωμικού RNA). Παρόλο που τα Αρχαία και οι Ευκαρυώτες υπάρχουν στο
έντερο, τα Βακτήρια κυριαρχούν με ξεκάθαρο τρόπο (Dibaise et. al, 2008).
Η δομή και η σύσταση της εντερικής χλωρίδας ανακλά την φυσική
επιλογή σε μικροβιακό επίπεδο και σε επίπεδο ξενιστή, κάτι που προωθεί την

11. 11
αμοιβαία συνεργασία και τη λειτουργική σταθερότητα αυτού του πολύπλοκου
οικοσυστήματος. Οι όξινες, οι χολικές και οι παγκρεατικές εκκρίσεις
δυσχεραίνουν τον αποικισμό στον στόμαχο και στο εγγύς λεπτό έντερο των
περισσότερων βακτηρίων. Ωστόσο, η βακτηριακή πυκνότητα αυξάνει στο
ακραίο λεπτό έντερο, με αποτέλεσμα το 60%, περίπου, της μάζας των
κοπράνων στο παχύ έντερο να αποτελείται αποκλειστικά από βακτήρια.
Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις διακυμάνσεις στη σύνθεση της χλωρίδας κατά
μήκος του άξονα του γαστρεντερικού συστήματος, θα πρέπει να αναφέρουμε
ότι οι μικροβιακοί πληθυσμοί που προσκολλώνται στην επιφάνεια ή βρίσκονται
στον εντερικό αυλό, επίσης, διαφέρουν και η αναλογία των αναερόβιων προς
τα αερόβια βακτήρια είναι χαμηλότερη στις βλεννογόνες επιφάνειες, σε σχέση
με εκείνη του αυλού (O’ Hara et. al, 2006).
Εξέλιξη Και Ανάπτυξη Της Εντερικής Μικροχλωρίδας
(Εμβρυϊκή Και Μετεμβρυϊκή Εντερική Μικροχλωρίδα)
Εικόνα 4: Συνοπτικά, η εξέλιξη και ανάπτυξη της εντερικής μικροβιακής
χλωρίδας.

12. 12
Εξαιτίας του ότι γνωρίζουμε πολύ λίγα για τη σύνθεση της ενδογενούς
εντερικής μικροχλωρίδας, οι ενδείξεις προτείνουν ότι εγκαθιδρύεται στον
πρώτο χρόνο ζωής ενός νεογνού (Palmer et. al, 2007), (Berg et. al, 1996).
Το νεογνικό έντερο είναι υπό στείρες συνθήκες, αλλά ο αποικισμός ξεκινά
αμέσως μετά τη γέννηση και επηρεάζεται από τον τρόπο του τοκετού, της
διατροφής του νεογνού και τα επίπεδα υγιεινής και της φαρμακευτικής
αγωγής (Gronlund et. al, 1999). O μετέπειτα μετασχηματισμός σε ενήλικη
εντερική μικροχλωρίδα πυροδοτείται από πολλαπλούς ξενιστές και
εξωτερικούς παράγοντες, περιλαμβανομένης της ίδιας της μικροχλωρίδας,
των αναπτυξιακών αλλαγών στο εντερικό περιβάλλον και της μετάβασης σε
μια πιο ενήλικη διατροφή (Mackie et. al, 1999), (Gorbach, 1971).
Ο εντερικός αποικισμός ξεκινά κατά τον τοκετό, όπου το έμβρυο
εκτίθεται στην κολπική χλωρίδα, στα βακτήρια των κοπράνων της μητέρας
και στα βακτήρια του περιβάλλοντος και, πιθανόν, συνεχίζεται και μετά την
περιγεννητική περίοδο, τουλάχιστον μέχρι την ηλικία των 12-24 μηνών, έως
ότου δημιουργηθεί μια μοναδική σταθερή χλωρίδα (Favier et. al, 2002),
(Midtvedt et. al, 1992), (Zoetendal et. al, 1998). Μελέτες έχουν δείξει ότι
η μέθοδος τοκετού μπορεί να επηρεάσει και το είδος της εντερικής χλωρίδας
που θα αναπτυχθεί στο νεογνό. Τα νεογνά που γεννιούνται με φυσιολογικό
τοκετό, διαμέσου του κόλπου, έχουν πρόωρο αποικισμό από Lactobacillus και
Bifidobacterium, ενώ τα νεογνά που γεννιούνται με καισαρική τομή αποκτούν
μια ανάλογη εντερική μικροχλωρίδα με καθυστέρηση 30 ημερών (Gronlund et.
al, 1999).
Όπως δείχτηκε παραπάνω, η συγκρότηση της εντερικής
μικροχλωρίδας ξεκινά κατά τη γέννηση, αλλά στη σύστασή της θα συμβούν
δραματικές αλλαγές κατά τη μετεμβρυϊκή ανάπτυξη. Η διατροφή είναι,
ξεκάθαρα, ένας παράγοντας-κλειδί, ο οποίος ρυθμίζει την αλληλουχία και τη

13. 13
φύση του εντερικού αποικισμού. Τα εντεροβακτήρια και τα δισχιδή βακτήρια
αποτελούν τους πρώιμους αποικιστές, αν και υπάρχουν σημαντικές διαφορές
ανάμεσα στα νεογνά που τρέφονται με συμβατικό γάλα και σε εκείνα που
τρέφονται με μητρικό γάλα (Mountzouris et. al, 2002). Σε εκείνα που
τρέφονται με μητρικό γάλα, τα βακτήρια του γένους Bifidobacterium είναι οι
κυρίαρχοι μικροοργανισμοί και η μικροχλωρίδα παράγει μεγάλες ποσότητες
οξικού και γαλακτικού οξέος, περιορίζοντας την ανάπτυξη πιθανών
παθογόνων μικροοργανισμών, όπως των Escherichia coli και Clostridium
perfringens.
Επιπροσθέτως, ο αποικισμός εξαρτάται και από την περίοδο της
κυοφορίας. Τα πρόωρα νεογνά, που βρίσκονται σε θερμοκοιτίδα, υφίστανται
έναν όψιμο αποικισμό από έναν περιορισμένο αριθμό βακτηριακών ειδών, τα
οποία τείνουν να είναι πιο παθογόνα (Kosloske, 1994), (Orrhage and Nord,
1999). Επομένως, φαίνεται ότι αυτά τα πρωτοπόρα βακτήρια έχουν τη
δυνατότητα να «χειραγωγούν» τη γονιδιακή έκφραση του ξενιστή, ώστε να
δημιουργούν ένα κατάλληλο περιβάλλον για τα ίδια και να μπορούν να
περιορίζουν την ανάπτυξη άλλων βακτηρίων, που εισάγονται αργότερα στο
οικοσύστημα (Xu and Gordon, 2003).
Τέλος, αξίζει να αναφέρουμε ότι είναι μύθος ότι το έμβρυο αποκτά την
ίδια ακριβώς εντερική μικροχλωρίδα με τη μητέρα του. Το συγκεκριμένο
ζήτημα τέθηκε υπό αμφισβήτηση βάσει μοριακών τεχνικών που έδειξαν ότι
δείγματα από κόπρανα εμβρύων δεν εμφανίζουν περισσότερα κοινά
γνωρίσματα με εκείνα των γονέων από ότι θα εμφάνιζαν με άλλους τυχαίους
ενήλικες. Η εντερική μικροχλωρίδα παραμένει, με αξιοθαύμαστο τρόπο,
αμετάβλητη μετά το μετασχηματισμό της σε ενήλικη. Ωστόσο, εφήμερες
αλλαγές μπορούν να συμβούν, και όπως πρόσφατα δείχθηκε από τον Ley και
την ομάδα του με μοριακές μεθόδους, που ήταν ανεξάρτητες καλλιεργειών, οι

14. 14
διατροφικοί παράγοντες μπορούν να οδηγήσουν σε μακροπρόθεσμες αλλαγές.
Αυτή η γενική σταθερότητα, πιθανόν, δημιουργείται από την αναγνώριση και
την ανεκτικότητα της νεογνικής εντερικής μικροβιακής χλωρίδας, που έχει
αναγνωριστεί από το εντερικό ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο με το να
παρουσιάζει και να δειγματοληπτεί μικροβιακά αντιγόνα, τα αναγνωρίζει σαν
φυσιολογικά (Dibaise et. al, 2008).
Η Ενήλικη Εντερική Μικροχλωρίδα
Η τελική σύνθεση της μικροχλωρίδας επηρεάζεται από τον γονότυπο
του ξενιστή, το ιστορικό αποικισμού, την φυσιολογία του ξενιστή και από ένα
σύνολο περιβαλλοντικών παραγόντων (Zoetendal et. al, 2001). Μάλιστα,
συγκριτικές μελέτες σε ενήλικες με ποικίλους βαθμούς συγγένειας έδειξαν
ότι ο γονότυπος του ξενιστή είναι πολύ πιο σημαντικός από τη διατροφή, την
ηλικία και τον τρόπο ζωής, όσον αφορά στον καθορισμό της σύνθεσης της
εντερικής μικροβιακής χλωρίδας (Hopkins et. al, 2001). Για παράδειγμα, η
χλωρίδα δύο μονοζυγωτικών διδύμων, που ζουν χωριστά, είναι αξιοσημείωτα
πιο παρόμοια, σε σχέση με άτομα που δεν έχουν καμία συγγένεια (Turnbaugh
et. al, 2009). Σε αντίθεση με το προηγούμενο παράδειγμα, το περιβάλλον
φαίνεται να είναι λιγότερης σημασίας, εφόσον σύζυγοι δεν είχαν μεγαλύτερη
ομοιότητα στις βακτηριακές τους κοινότητες, σε σχέση με άτομα που δεν
είχαν καμία συγγένεια μεταξύ τους, παρόλο που οι δύο σύντροφοι ζούσαν στο
ίδιο περιβάλλον και είχαν παρόμοιες διατροφικές συνήθειες (Zoetendal et.
al, 2001).
Ωστόσο, οι ακριβείς συγκεντρώσεις και ο τύπος των βακτηρίων στο
γαστρεντερικό σύστημα επηρεάζονται από μικροπεριβαλλοντικές αποκλίσεις

15. 15
του pH, του οξυγόνου και της διαθεσιμότητας θρεπτικών κατά μήκος του
εντέρου.
Εικόνα 5: Οι φυσιολογικές λειτουργίες του ανθρώπινου εντέρου και τα
μικροβιολογικά του χαρακτηριστικά.
Η εικόνα 5 δείχνει τις φυσιολογικές λειτουργίες του ανθρώπινου εντέρου και
τα μικροβιολογικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με αυτές. Κλασσικές
καλλιεργειο-εξαρτώμενες μικροβιολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι το
χαμηλότερο τμήμα του γαστρεντερικού συστήματος έχει μεγαλύτερο
μικροβιακό φορτίο από το ανώτερο τμήμα και αποικίζεται, κυρίως, από
αναερόβια βακτήρια, ενώ το ανώτερο τμήμα αποικίζεται από αερόβια
βακτήρια (Berg, 1996), (Rolf, 1984). Πράγματι, το ακραίο τμήμα του ειλεού
αποτελεί μία ζώνη μετάβασης ανάμεσα στην αερόβια χλωρίδα που βρίσκεται
στο εγγύς έντερο και στους αναερόβιους μικροοργανισμούς που βρίσκονται

16. 16
στο κόλον. Κατά μήκος της ειλεοτυφλικής βαλβίδας, το βακτηριακό φορτίο
αυξάνεται από 107
με 109
/mL στο ακραίο τμήμα του ειλεού σε περίπου 1010
με
1012
/mL στο κόλον (Berg, 1996). Πρόσφατες μοριακές αναλύσεις δείχνουν
ότι τα ίδια βακτηριακά φύλα είναι παρόντα στις διάφορες ανατομικές
περιοχές του εντέρου και ότι μόνο η σχετική αφθονία των υποομάδων των
κυρίαρχων φύλων ποικίλει (Frank et. al, 2007).
Μετά το μετασχηματισμό σε ενήλικη μικροχλωρίδα, η εντερική
μικροχλωρίδα παραμένει αξιοσημείωτα σταθερή μέχρι την 7η
δεκαετία,
κυμαινόμενη γύρω από έναν ξεχωριστό, για κάθε άτομο, πυρήνα σταθερών
αποικιστών (Zoetendal et. al, 1998), (Zoetendal et. al, 2006), (Ley et. al,
2006). Βέβαια, ένας περιορισμένος αριθμός μελετών δείχνει ότι η χλωρίδα
του κόλου αλλάζει με τη γήρανση. Οι κύριες μικροβιολογικές διαφορές
ανάμεσα στους ενήλικες και τους ηλικιωμένους είναι η ύπαρξη μεγαλύτερου
αριθμού εντεροβακτηρίων και μικρότερου αριθμού αναερόβιων βακτηριακών
πληθυσμών στους ηλικιωμένους (Hopkins et. al, 2001). Τα είδη του γένους
Bifidobacterium, που εμφανίζονται ως προστατευτικά, μειώνονται δραματικά
με την αύξηση της ηλικίας, ενώ τα κλοστρίδια και τα εντεροβακτήρια, που
είναι φθοροποιά για την υγεία, αυξάνονται (Gorbach et. al, 1967), (Mitsuoka,
1982).
Από Ποιους Παράγοντες Επηρεάζεται Η Εντερική Μικροχλωρίδα
Η ενδογενής μικροχλωρίδα μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες του
εσωτερικού ή του εξωτερικού περιβάλλοντος, με αποτέλεσμα να
δημιουργείται μια ανισορροπία ανάμεσα στα ωφέλιμα και στα φθοροποιά
μικρόβια. Στους εξωτερικούς παράγοντες περιλαμβάνονται η έλλειψη νερού
και φαγητού, τα ταξίδια, η χρήση αντιβιοτικών, η χρήση φαρμάκων για την

17. 17
αντιμετώπιση όγκων και οι ακτινοβολίες (Havenaar and Huis in't Veld,
1992), (Luchansky et. al, 1999). Άλλοι παράγοντες είναι οι διαταραχές που
σχετίζονται με τις περισταλτικές κινήσεις, οι χειρουργικές επεμβάσεις
στομάχου και λεπτού εντέρου, οι ηπατικές και νεφρικές ασθένειες, οι
διαταραχές του ανοσοποιητικού συστήματος, το συναισθηματικό στρες, η
φτωχή διατροφή και η γήρανση.
Το χάσιμο της ενδογενούς μικροχλωρίδας, το οποίο μπορεί να
προκληθεί εξαιτίας των προαναφερθέντων παραγόντων, ευνοεί την
επικράτηση της μικροχλωρίδας από παθογόνα βακτήρια κι έχει ως
αποτέλεσμα τη διαθεσιμότητα άδειων θέσεων προσκόλλησης στο εντερικό
επιθήλιο (Mitsuoka, 1996), (Luchansky et. al, 1999). Αυτές οι κενές θέσεις
μπορούν να καταληφθούν από οποιοδήποτε μικροοργανισμό,
περιλαμβανομένων των παροδικών παθογόνων μικροοργανισμών. Αυτή η
διαδικασία μπορεί να οδηγήσει και στο ξέσπασμα μιας μολυσματικής ασθένειας
(Havenaar and Huis in't Veld, 1992).
Οι Ιδιότητες/Λειτουργίες Της Εντερικής Μικροχλωρίδας
Μελέτες σε ασηπτόβιους ποντικούς έχουν δείξει ότι η εντερική
μικροχλωρίδα είναι σημαντική για τη διατήρηση της φυσιολογικής
γαστρεντερικής και ανοσοποιητικής λειτουργίας και για την κανονική πέψη
των θρεπτικών (Berg, 1996), (Falk et. al, 1998), (Neu et. al, 2007),
(Macfarlane GT and Macfarlane S, 1997). Αν και μη πλήρως κατανοητό, η
εντερική μικροχλωρίδα εμπλέκεται σε μια ποικιλία λειτουργιών του ξενιστή,
συμπεριλαμβανομένης της εντερικής ανάπτυξης και λειτουργίας, όπως στην
ανακύκλωση του επιθηλίου, στη διαχείριση του ανοσοποιητικού συστήματος,
στην κινητικότητα του γαστρεντερικού συστήματος και στο μεταβολισμό

18. 18
φαρμάκων (Εικόνα 6) (Ouwehand et. al, 2002), (Rolf, 1984), (Abrams and
Bishop, 1967), (Stappenbeck et. al, 2002), (Backhed et. al, 2005), (Mathan
et. al, 1989).
Εικόνα 6: Οι προστατευτικές και δομικές λειτουργίες της ανθρώπινης
εντερικής μικροχλωρίδας.
Πιο συγκεκριμένα, η ενδογενής εντερική μικροχλωρίδα και τα
παροδικά βακτήρια (σχετιζόμενα με τα τρόφιμα και τα προβιοτικά) είναι
γνωστό ότι επηρεάζουν την ανάπτυξη και τη ρύθμιση της άμυνας του ξενιστή,
που έχει σχέση είτε με την φυσική είτε την επίκτητη ανοσολογική απόκριση,
μέσω της αλληλεπίδρασης με το επιθήλιο και τους λεμφικούς ιστούς, που
σχετίζονται με το έντερο (Sanz and De Palma, 2009). Το εντερικό επιθήλιο
αποτελεί έναν φυσικό φραγμό, που ρυθμίζει τη διακυτταρική και
παρακυτταρική μεταφορά των εξωγενών ουσιών και δεν επιτρέπει την είσοδο
σε αντιγόνα του εντερικού αυλού. Τα συμβιώντα βακτήρια συμμετέχουν στη

19. 19
ρύθμιση της παρακυτταρικής διεισδυτικότητας και στην έκφραση
αντιμικροβιακών πεπτιδίων (Tlaskalova-Hogenova et. al, 2004). Βασισμένα
σε αυτούς τους προστατευτικούς και ανοσορρυθμιστικούς ρόλους, κάποια
προβιοτικά στελέχη συνεισφέρουν ωφέλιμα στη θεραπεία της οξείας
διάρροιας, στην προστασία από τη διάρροια που προκαλείται από αντιβιοτικά,
στην εξάλειψη του ελικοβακτηρίου του πυλωρού (Helicobacter pylori) μαζί
με τα αντιβιοτικά και στην προστασία από την εμφάνιση ατοπικού εκζέματος
σε ανθρώπους (Sanz and De Palma, 2009), (Tlaskalova-Hogenova et. al,
2004), (Kalliomaki et. al, 2007).
Οι Μεταβολικές Ιδιότητες Της Εντερικής Μικροχλωρίδας
Εικόνα 7: Οι μεταβολικές λειτουργίες της ανθρώπινης εντερικής
μικροχλωρίδας.

20. 20
Η εντερική μικροχλωρίδα εμφανίζει, εκτός των άλλων, και σημαντικές
μεταβολικές λειτουργίες, όπως απεικονίζεται και στην εικόνα 7. Έτσι,
συμμετέχει στην αποδόμηση των διατροφικών τοξινών και των καρκινογόνων,
στη σύνθεση μικροθρεπτικών, στη ζύμωση διατροφικών άπεπτων συστατικών,
στην απορρόφηση συγκεκριμένων ηλεκτρολυτών και ιχνοστοιχείων και στην
ανάπτυξη και διαφοροποίηση των εντεροκυττάρων και κολονοκυττάρων, μέσω
της παραγωγής λιπαρών οξέων μικρής αλύσσου (Macfarlane GT and
Macfarlane S, 1997), (Hooper et. al, 2002), (Roberfroid et. al, 1995).
Ευρήματα από πρόσφατη έρευνα των Gill et. al εστιάζουν στις
σημαντικές συμβιωτικές συνεισφορές (σε διαφοροποίηση και λειτουργία) στον
ανθρώπινο μεταβολισμό, προερχόμενες από τη συλλογή των μικροβιακών
γονιδιωμάτων, που είναι γνωστά ως μικροβίωμα. Με το πέρας της ανάλυσης
μικροβιακών κοινοτήτων από περιττώματα υγιών ανθρώπων, αυτοί οι
ερευνητές έψαξαν τις DNA βιβλιοθήκες για αλληλουχίες γονιδίων, τα οποία
κωδικοποιούν για ένζυμα που είναι γνωστό ότι συμμετέχουν στο μεταβολισμό.
Σύγκριναν τις αλληλουχίες των μεταφρασμένων ενζύμων των μικροβίων με
εκείνα των ανθρώπων-ξενιστών και ανακάλυψαν ένζυμα, τα οποία
επηρεάζουν το μεταβολισμό του ξενιστή με το να μεγιστοποιούν την
ενεργειακή αξία του προσλαμβανομένου φαγητού, προωθώντας την
ομοιόσταση του ξενιστή και την απολύμανση του εντέρου (Gill et. al, 2006).

21. 21
Β. Προβιοτικά
Εισαγωγικά Στοιχεία
Η ιδέα των προβιοτικών ξεκίνησε το 1908, όταν ο βραβευμένος με
βραβείο Νόμπελ Élie Metchnikoff πρότεινε ότι η επιμηκυμένη ζωή των
Βουλγάρων αγροτών ήταν αποτέλεσμα της κατανάλωσης ζυμωμένων
γαλακτοκομικών προϊόντων (Metchnikoff, 1908). Ο όρος «προβιοτικό»
χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1965 από τους Lilly και Stillwell, για να
περιγράψουν ουσίες που εκκρίνονται από έναν μικροοργανισμό και διεγείρουν
την ανάπτυξη κάποιου άλλου, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με την έννοια των
αντιβιοτικών (Salminen et. al, 1999).
Τα προβιοτικά είναι ζωντανοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι επηρεάζουν
τον ξενιστή με ωφέλιμο τρόπο, συντονίζοντας τη βλεννογόνο και συστηματική
ανοσία, καθώς, επίσης, και βελτιώνοντας τη διατροφική και μικροβιακή
ισορροπία στο εντερικό σύστημα. Τα κύρια προβιοτικά παρασκευάσματα, που
κυκλοφορούν στην αγορά, ανήκουν σε μία ευρύτερη γκάμα βακτηρίων, γνωστή
ως οξυγαλακτικά βακτήρια (lactic acid bacteria, LAB), όπως βακτήρια του
γένους Lactobacillus, Bifidobacterium και Streptococcus, τα οποία είναι
σημαντικά και φυσιολογικά συστατικά της ανθρώπινης εντερικής
μικροχλωρίδας. Βέβαια, μελέτες ερευνούν και άλλα στελέχη με πιθανούς
προβιοτικούς ρόλους, όπως ζύμες (Saccharomyces boulardii), που
φυσιολογικά δεν εντοπίζονται στο γαστρεντερικό σύστημα (Montrose and
Floch, 2005), (Penner et. al, 2005).
Σήμερα, τα προβιοτικά είναι διαθέσιμα σε τρόφιμα και συμπληρώματα
διατροφής (π.χ. σε κάψουλες, ταμπλέτες και σκόνες), καθώς και σε άλλες
μορφές. Παραδείγματα τροφίμων που περιέχουν προβιοτικά είναι το γιαούρτι,
ζυμωμένο και μη ζυμωμένο γάλα και κάποιοι χυμοί και ροφήματα σόγιας. Στα

22. 22
προβιοτικά τρόφιμα και συμπληρώματα, τα βακτήρια μπορεί να έχουν
προστεθεί αρχικά ή κατά την προετοιμασία (NCCAM, 2007).
Στο σημείο αυτό, καλό είναι να επισημάνουμε ότι η ζωή των ανθρώπων
είναι στενά συνδεδεμένη με τεράστιους αριθμούς μικροοργανισμών, που
βρίσκονται στην επιδερμίδα, στο στόμα και στη γαστρεντερική οδό. Όπως
προαναφέρθηκε, το ανθρώπινο έντερο κατοικείται από έναν τεράστιο αριθμό
βακτηριακών ειδών και η διαδικασία εποικισμού του ξεκινά αμέσως μετά τη
γέννηση, ενώ η ανάπτυξη και η δημιουργία της μικροχλωρίδας του νεογνού
εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η σύνθεση
αυτού του βακτηριακού οικοσυστήματος είναι ευπαθής σε αλλαγές που
οφείλονται σε διατροφικούς παράγοντες και ποικίλες νόσους (εικόνα 8)
(Laparra et. al, 2010).
Εικόνα 8: Αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών των λειτουργικών
τροφίμων και της μικροβιακής χλωρίδας του εντέρου.

23. 23
Για το λόγο αυτό, η εισαγωγή ωφέλιμων βακτηριακών ειδών στη
γαστρεντερική οδό είναι μια πολύ ελκυστική επιλογή για την επανασύσταση
της μικροβιακής ισορροπίας και για την πρόληψη ασθενειών (Vanderhoof et.
al, 1998).
Ορισμός Της Έννοιας «Προβιοτικό»
Ο όρος «προβιοτικό» προέρχεται από τα συνθετικά προ και βίος και
σημαίνει ότι πρόκειται για τρόφιμα που είναι παρασκευασμένα για την
καλύτερη ζωή των ανθρώπων (Gupta and Garg, 2009). Ωστόσο, κάθε
ερευνητής δίνει και διαφορετικό ορισμό κάθε φορά, ανάλογα με το πόσο ο
κάθε ένας από αυτούς εισχωρούσε σε βάθος και εξερευνούσε τη λειτουργία
των προβιοτικών. Ως προβιοτικά, ορίστηκαν ζωντανές μικροβιακές
καλλιέργειες, οι οποίες εισέρχονται από το στόμα και επιβιώνουν στη
μεταφορά διαμέσου του παχέος εντέρου, όπου και αποικίζουν το σύστημα
(Betoret et. al, 2003). Ο Parker όρισε ως προβιοτικά εκείνους τους
οργανισμούς και τα συστατικά που συνεισφέρουν στην εντερική ισορροπία.
Αυτός, βέβαια, ο ορισμός δεν εξαιρεί τα αντιβιοτικά (Parker, 1974).
Ωστόσο, οι Salminen et. al, για να μπορέσουν να συμπεριλάβουν όλα
τα επιστημονικά δεδομένα, πρότειναν ότι ως προβιοτικά ορίζονται μικροβιακά
κυτταρικά παρασκευάσματα ή συστατικά μικροβιακών κυττάρων, τα οποία
έχουν μια ωφέλιμη επίδραση στην υγεία και την μακροημέρευση του ξενιστή.
Έτσι, με το συγκεκριμένο ορισμό, τα όρια των προβιοτικών δεν είναι τόσο
στενά, καθώς σε αυτά συμπεριλαμβάνονται και μη βιώσιμα συστατικά.
Επιπρόσθετα, δεν περιορίζει τη χρήση των προβιοτικών μόνο στα τρόφιμα και
εξαιρεί από προβιοτικά όλους τους μεταβολίτες (Salminen et. al, 1999).
Κοντά στο συγκεκριμένο ορισμό πλησιάζει κι εκείνος που έχει δοθεί επίσημα

24. 24
από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO) και τον Οργανισμό Γεωργίας
και Τροφίμων των Ηνωμένων Εθνών (FAO) (FAO/WHO, 2001) και είναι ο
εξής: «Τα προβιοτικά είναι ζωντανοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι όταν
χορηγούνται σε επαρκείς ποσότητες, προσφέρουν ένα υγιές όφελος στον
ξενιστή» (Leahy et. al, 2005).
Ως προβιοτικά, χρησιμοποιούνται, κυρίως, βακτήρια που ανήκουν στο
είδος Lactobacillus και Bifidobacterium. Ωστόσο, έχουν χρησιμοποιηθεί και
μυκητοειδή στελέχη του γένους Saccharomyces (Πίνακας 1) (Gupta and
Garg. al, 2009).
Πίνακας 1: Μικροοργανισμοί που έχουν χρησιμοποιηθεί σαν προβιοτικοί
(Penner et. al, 2005).
Ιδιότητες Των Προβιοτικών
Για να μπορέσει ένας μικροοργανισμός να χαρακτηριστεί ως
«προβιοτικός», θα πρέπει να περικλείει τις ιδιότητες που συνοψίζονται στον
πίνακα 2 (Havenaar and Huis in’t Veld, 1992).

25. 25
Πίνακας 2: Κριτήρια, τα οποία καθιστούν έναν μικροοργανισμό ως
προβιοτικό (Havenaar and Huis in’t Veld, 1992).
1. Επιβίωση σε περιβαλλοντικές συνθήκες, στο σημείο που πρέπει να
είναι ενεργοί.
2. Πολλαπλασιασμός και/ή αποικισμός στο σημείο που είναι ενεργοί.
3. Καμία ανοσολογική απόκριση ενάντια στο προβιοτικό στέλεχος, δηλαδή
ο ξενιστής να είναι ανοσολογικά ανεκτικός στο προβιοτικό.
4. Καμία παθογόνος, αλλεργική, μεταλλαξογόνος ή καρκινογόνος
επίδραση από το ίδιο το προβιοτικό στέλεχος, τα προϊόντα ζύμωσης ή
από τα κυτταρικά συστατικά, μετά το θάνατο των βακτηρίων.
5. Γενετικά σταθερά, καμία πλασμιδιακή μεταφορά.
6. Εύκολη και επαναλήψιμη παραγωγή.
Η διάρκεια ζωής των προβιοτικών θα πρέπει να ελέγχεται για την
παρασκευή προϊόντων με επαρκή αριθμό ζωντανών βακτηρίων (τουλάχιστον
107
CFU/g), ώστε να προωθούνται με τον καλύτερο τρόπο οι ωφέλιμες για
την υγεία ιδιότητες των προβιοτικών καλλιεργειών. Βέβαια, η βιωσιμότητα
των βακτηριών μπορεί να επιμηκυνθεί με διάφορες μεθόδους, όπως με
ακινητοποίηση, με κατάλληλη επιλογή οξέων, με επιλογή στελεχών που
αντέχουν τη χολή κ.ά. (Kourkoutas et. al, 2005).
Για να επωφεληθεί κάποιος των πλεονεκτημάτων των προβιοτικών,
θα πρέπει να λαμβάνει μία δόση των 5*109
CFU την ημέρα, για πέντε μέρες
τουλάχιστον. Οι μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούνται ως προβιοτικοί θα
πρέπει να είναι ασφαλείς (GRAS), να αντέχουν την επίδραση χολικών
αλάτων, υδροχλωρικού οξέος και παγκρεατικών υγρών, να έχουν
αντικαρκινική ιδιότητα, να διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα, να έχουν

26. 26
μειωμένη διείσδυση στο έντερο, να παράγουν γαλακτικό οξύ και να μπορούν
να επιβιώνουν και στο όξινο περιβάλλον του στομάχου, αλλά και στο αλκαλικό
περιβάλλον του δωδεκαδάκτυλου. Τα τρόφιμα που είναι για ανθρώπινη
κατανάλωση και περιέχουν βακτήρια γαλακτικού οξέος περιλαμβάνουν
ζυμωμένα γάλατα, τυριά, φρουτοχυμούς, κρασί και λουκάνικα. Για τη
δημιουργία αυτών των τροφίμων μπορεί να χρησιμοποιούνται ένα ή
περισσότερα είδη μικροοργανισμών (Gupta and Garg, 2009), (Kourkoutas et.
al, 2006).
Μηχανισμοί Δράσης Των Προβιοτικών
Η μηχανιστική προσέγγιση στα προβιοτικά καθιέρωσε, αρχικά, ότι
πολλές γαστρεντερικές δυσλειτουργίες βασίζονται σε διαταραχές ή
ανισορροπίες της εντερικής μικροχλωρίδας. Έτσι, τα προβιοτικά ορίστηκαν
ως βιώσιμες μικροβιακές καλλιέργειες, που επηρεάζουν την υγεία του
ξενιστή, με την εξισορρόπηση της εντερικής μικροχλωρίδας και, συνεπώς, με
την πρόληψη και διόρθωση των μικροβιακών δυσλειτουργιών. Αυτό
εξακολουθεί να εφαρμόζεται σε πολλές προβιοτικές μελέτες και έχει
επαληθευτεί με πολλές ειδικές βιώσιμες και μη βιώσιμες καλλιέργειες.
Παραδείγματα των προτεινόμενων μηχανισμών των προβιοτικών σε
ανθρώπους συνοψίζονται στην εικόνα 9 (Salminen et. al, 1999).
Επομένως, τα προβιοτικά έχουν πολλαπλές και διαφοροποιημένες
επιρροές στον ξενιστή (Πίνακας 3). Οι διαφορετικοί μικροοργανισμοί, εκτός
από το ότι μπορούν να επηρεάζουν το περιβάλλον του εντερικού επιθηλίου,
μπορούν και να επηρεάζουν τη λειτουργία του επιθηλιακού και βλεννογόνου
φραγμού και το βλεννογόνο ανοσοποιητικό σύστημα. Ασκούν την επιρροή τους
σε μια πληθώρα κυτταρικών τύπων, οι οποίοι εμπλέκονται στις έμφυτες και

27. 27
Εικόνα 9: Οι προτεινόμενοι μηχανισμοί δράσης των βιώσιμων και μη
βιώσιμων προβιοτικών (Salminen et. al, 1999).
επίκτητες ανοσολογικές αποκρίσεις, όπως είναι τα επιθηλιακά κύτταρα, τα
δενδριτικά κύτταρα, τα μονοκύτταρα, τα μακροφάγα, τα Β κύτταρα, τα Τ
κύτταρα (περιλαμβανομένων κι εκείνων με τις ρυθμιστικές ιδιότητες) και τα
φυσικά φονικά κύτταρα. Η εικόνα 11 παρέχει μια απλουστευμένη απεικόνιση
των κύριων μηχανισμών των δράσεων των προβιοτικών (Ng et. al, 2009).
Χρήσεις Των Προβιοτικών
Τα προβιοτικά έχουν δείξει να είναι αποτελεσματικά σε μια ευρεία
γκάμα κλινικών περιστατικών, ξεκινώντας από τη νεογνική διάρροια, τη
νεκρωτική εντεροκολίτιδα, τη διάρροια που σχετίζεται με τη λήψη
αντιβιοτικών, την υποτροπιάζουσα κολίτιδα που προκαλείται από το

28. 28
Πίνακας 3: Μηχανισμοί της δράσης των προβιοτικών (Ng et. al, 2009).
Εικόνα 10: Τα μεταβολικά προϊόντα των προβιοτικών.

29. 29
Εικόνα 11: Σχηματική αναπαράσταση της αλληλεπίδρασης των προβιοτικών
βακτηρίων με τον εντερικό βλεννογόνο. Οι αντιμικροβιακές ιδιότητες των
προβιοτικών περιλαμβάνουν (1) την παραγωγή βακτηριοσινών και άλλων
μεταβολικών προϊόντων (εικόνα 10), (2) την ανταγωνιστική αναστολή των
παθογόνων βακτηρίων, (3) την αναστολή της βακτηριακής
προσκόλλησης/μετατόπισης και (4) τη μείωση του pH του αυλού.
Επιπλέον, τα προβιοτικά βακτήρια μπορούν να ενισχύουν την εντερική
λειτουργία φραγμού με το να (5) αυξάνουν την παραγωγή βλέννας.
Clostridium difficle, τις λοιμώξεις από το Helicobacter pylori και τη
φλεγμονώδη νόσο του εντέρου και φτάνοντας μέχρι σε διαφόρους τύπους
καρκίνων, θηλυκές ουρογεννητικές λοιμώξεις και χειρουργικές λοιμώξεις.

30. 30
Δυσανεξία Λακτόζης
Η δυσανεξία λακτόζης είναι η ανικανότητα υδρόλυσης της λακτόζης,
εξαιτίας της έλλειψης του ενζύμου β-γαλακτοζιδάση. Το συγκεκριμένο ένζυμο
βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στην κορυφή των λαχνών του λεπτού
εντέρου. Υδρολύει τη λακτόζη σε γλυκόζη και γαλακτόζη, τα οποία
απορροφώνται από το λεπτό έντερο. Τα άτομα με δυσανεξία στη λακτόζη δε
μπορούν να πέψουν μεγάλες ποσότητες λακτόζης, αλλά μόνο μικρές
ποσότητες, με τη βοήθεια των εντερικών βακτηρίων. Η άπεπτη λακτόζη
περνά στο κόλον, όπου δέχεται επίθεση από μικροοργανισμούς, που
ζυμώνουν λακτόζη και κατοικούν στο κόλον (Salminen et. al, 1998). Η
ζύμωση της λακτόζης στο παχύ έντερο οδηγεί σε παραγωγή υδρογόνου στην
αναπνοή (Mombelli and Gismondo, 2000). Η μερικώς απορροφηθείσα
λακτόζη προκαλεί υδαρή διάρροια και οι μεγάλες ποσότητες νερού μπορούν
να οδηγήσουν σε δυσλειτουργίες της εντερικής μικροχλωρίδας (Salminen et.
al, 1998).
Αρκετά στελέχη προβιοτικών ανακουφίζουν συμπτώματα από τη
δυσανεξία λακτόζης, παρέχοντας λακτάση (β-γαλακτοζιδάση) στο έντερο και
τον στόμαχο, όπου η λακτόζη αποικοδομείται (Dairy Council of California,
2000). Τα προβιοτικά στελέχη παράγουν β-γαλακτοζιδάση, η οποία διασπά τη
λακτόζη και με αυτόν τον τρόπο βελτιώνει τη δυσανεξία στη λακτόζη (Fooks
et. al, 1999). Το υδρογόνο στην αναπνοή χρησιμοποιείται για τη διάγνωση της
κακής πέψης της λακτόζης (Vesa et. al, 2000) ή ως δείκτης του βακτηριακού
μεταβολισμού της λακτόζης (Mombelli and Gismondo, 2000), βάσει του
οποίου η ποσότητα του στην αναπνοή είναι αντίστοιχη της ποσότητας της
λακτόζης που δεν έχει μπει στη διαδικασία στους πέψης (Vesa et. al, 2000).
Έχει δειχθεί ότι η παραγωγή υδρογόνου είναι χαμηλότερη σε άτομα που
έχουν λάβει ζυμωμένο γάλα, σε σχέση με εκείνα που δεν έχουν λάβει

31. 31
ζυμωμένο γάλα. Το χαμηλό ποσό υδρογόνου σε εκείνους που κατανάλωσαν
ζυμωμένο γάλα δείχνει ότι η περισσότερη από τη λακτόζη τους
καταβολίστηκε (Mombelli and Gismondo, 2000).
Δυσκοιλιότητα
Η δυσκοιλιότητα είναι μία διαταραχή στην κινητικότητα του παχέος
εντέρου και χαρακτηρίζεται από εντερικές κινήσεις, που είναι λιγότερο
συχνές από το κανονικό (Salminen et. al, 1998’). Προκαλείται, κυρίως, από
ακατάλληλες διατροφές, δηλαδή εκείνες που είναι χαμηλές σε ίνες και σε μη
αμυλούχους πολυσακχαρίτες. Τα συμπτώματα της δυσκοιλιότητας είναι πόνος
κατά την αφόδευση, αφύσικο πρήξιμο και ελλιπές άδειασμα των περιεχομένων
του κόλου (Salminen et. al, 1998). Ο συνολικός χρόνος εντερικής διέλευσης
στα δυσκοίλια άτομα είναι, γενικά, μεγαλύτερος από ό, τι στα μη δυσκοίλια
άτομα και τα κόπρανα είναι σκληρά και περνούν δύσκολα (Salminen et. al,
1998’). Η σχέση ανάμεσα στην εντερική μικροχλωρίδα και τη δυσκοιλιότητα
προτείνει ότι τα προβιοτικά, ίσως, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη
θεραπεία και την πρόληψη της δυσκοιλιότητας.
Σε μια έρευνα των Ouwenhand et. al (2002), 28 δυσκοίλιοι
ηλικωμένοι συμμετείχαν σε μια ανοιχτή παράλληλη έρευνα. Τα άτομα
χωρίστηκαν σε 3 γκρουπ λαμβάνοντας χυμό, χυμό με Lactobacillus reuteri
και χυμό με Lactobacillus rhamnosus και Propionibacterium freudenreichii.
Τα αποτελέσματα έδειξαν μία αύξηση 24% στη συχνότητα της αφόδευσης σε
άτομα που λάμβαναν τον χυμό με τα προβιοτικά. Από τότε, προτάθηκε ότι τα
προβιοτικά βελτιώνουν την εντερική κινητικότητα και μειώνουν τη
δραστικότητα των ενζύμων των κοπράνων (Ouwenhand et. al, 2002).

32. 32
Διάρροιες
Τα προβιοτικά έχουν προστατευτικά και θεραπευτικά αποτελέσματα σε
διάφορους τύπους διάρροιας διαφορετικών αιτιολογιών. Η πρόληψη και η
θεραπεία της διάρροιας έχει επιτευχθεί από ένα πλήθος διατροφικών
προβιοτικών μικροοργανισμών [όπως λόγου χάριν από τον Lactobacillus
rhamnosus GG, τον L. Reuteri, από συγκεκριμένα στελέχη του L. Casei, τον
L. Acidophilus, το στέλεχος Escherichia coli Nissle 1917 και από
συγκεκριμένα Bifidobacteria και Enterococci (ο Enterococcus faecium SF
68)], όπως, επίσης, και ο προβιοτικός μύκητας Saccharomyces boulardii, οι
οποίοι έχουν διερευνηθεί σε σχέση με την ιατρική στους χρήση, είτε σαν ένα
στέλεχος είτε σαν προβιοτικά διάφορων καλλιεργειών (Gupta and Garg,
2009).
Μολυσματικές Διάρροιες
Πρόσφατα, η εταιρεία «Cochrane Collaboration» διεξήγαγε μία εκτενή
συστηματική αναφορά των στοιχείων για τη χρήση των προβιοτικών στις
μολυσματικές διάρροιες και προσδιόρισε ότι τα προβιοτικά ήταν ένα χρήσιμο
βοήθημα για τη θεραπεία της επαναενυδάτωσης, όσον αφορά στη θεραπεία
της οξείας μολυσματικής διάρροιας. Δυστυχώς, υπήρχε μία ετερογένεια
ανάμεσα στις μελέτες, αναφορικά με τα συμπεριλαμβανόμενα κριτήρια, τα
προβιοτικά στελέχη που χρησιμοποιήθηκαν και τις εξαγόμενες μετρήσεις,
καθώς οι αναλύσεις των υποομάδων δεν εξακρίβωσαν με ξεκάθαρο τρόπο
κατάλληλες συνθήκες για τη χρήση των προβιοτικών. Αν και τα
αποτελέσματα δείχνουν σημαντικά στοιχεία για την αποτελεσματικότητα των
προβιοτικών για τη μολυσματική διάρροια, οι επιφυλάξεις σε σχέση με την
ετερογένεια είναι έκδηλες σε οποιονδήποτε προσπαθεί να συνταυτίσει τη

33. 33
βιβλιογραφία. Ενώ αυτή είναι μία συνθήκη που τα προβιοτικά σίγουρα
λειτουργούν, τα ερωτήματα παραμένουν σε σχέση με το ποιοι ασθενείς θα
έπρεπε να τα λάβουν, ποια στελέχη θα έπρεπε να χρησιμοποιηθούν και πότε.
Αυτές οι ερωτήσεις παραμένουν δύσκολες στην απάντηση, εφόσον η
μολυσματική διάρροια είναι, γενικά, μια αυτοπεριορισμένη συνθήκη (Pennet
et. al, 2005).
Διάρροια Σχετιζόμενη Με Αντιβιοτικά
Αν και πιο νέα αντιβιοτικά με ένα ευρύ φάσμα δράσεων και λιγότερες
παρενέργειες έχουν αναπτυχθεί, η συχνότητα εμφάνισης της διάρροιας που
σχετίζεται με λήψη αντιβιοτικών (Antibiotic Associated Diarrhea-AAD),
ακόμη, κυμαίνεται από το 3,2 έως και το 29% των νοσηλευθέντων ασθενών
(Bartlett, 1992). Οι επιπλοκές της AAD περιλαμβάνουν την ανισορροπία
των ηλεκτρολυτών, την αφυδάτωση, την ψευδομεμβρανώδη κολίτιδα και το
τοξικό μεγάκολο. Τα αντιβιοτικά με φάσμα δράσης που περιλαμβάνει
αναερόβια βακτήρια (τις κεφαλοσπορίνες, την πενικιλλίνη ή την κλινδαμυκίνη)
σχετίζονται με μεγαλύτερα ποσοστά AAD, αν και σχεδόν όλοι οι τύποι των
αντιβιοτικών σχετίζονται με αυτή. Μια μετα- ανάλυση για την αποτίμηση της
δραστικότητας των προβιοτικών στην πρόληψη και θεραπεία της AAD έδειξε
ποσοστό πιθανοτήτων 0,39 (με p μικρότερο του 0,001) υπέρ της ενεργούς
θεραπείας, σε σχέση με το φαρμακείκελο (placebo) με Saccharomyces
boulardii (D’ Souza, 2002).

34. 34
Η Διάρροια Του Ταξιδιώτη (Traveler’s Diarrhea)
Η διάρροια του ταξιδιώτη (Traveler’s Diarrhea) είναι μία κοινή
πάθηση υγείας, ανάμεσα στους ταξιδιώτες. Τα ποσοστά μπορούν να
κυμαίνονται από 5-50%, ανάλογα με την απόσταση του ταξιδιού. Μία μετα-
ανάλυση πραγματοποιήθηκε σε δημοσιευμένες ελεγχόμενες κλινικές δοκιμές
περιπτώσεων με αυτή τη διάρροια. Στο τέλος, βγήκε το συμπέρασμα ότι τα
προβιοτικά εμποδίζουν, σημαντικά, τη διάρροια αυτή. Ο Saccharomyces
boulardii και ένα μίγμα των Lactobacillus acidophilus και Bifidobacterium
bifidum έδειξαν σημαντική αποτελεσματικότητα (McFarland, 2007).
Μόλυνση από το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού (Helicobacter pylori)
Η μόλυνση από το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού (Helicobacter pylori)
στον στόμαχο είναι συνδεδεμένη με γαστρίτιδα, γαστρικά ή δωδεκαδακτυλικά
έλκη και, πιθανόν, με γαστρικό καρκίνο. Αν και η αντιβιοτική θεραπεία για τη
γαστρίτιδα είναι αρκετά αποτελεσματική, η εξάλειψη δεν επιτυγχάνεται πάντα
και μπορεί να συμβεί επαναμόλυνση. In vitro και in vivo ανασταλτικές
επιδράσεις έναντι του Helicobacter pylori έχουν αναφερθεί για αρκετά
οξυγαλακτικά βακτήρια. Αυτή η επίδραση θα μπορούσε να επιτευχθεί είτε με
ζωντανά βακτήρια, είτε με σκοτωμένα λόγω θερμότητας βακτήρια, είτε με το
υπερκείμενο των καλλιεργειών. Ωστόσο, η εξάλειψη δεν έχει ποτέ
επιτευχθεί.
Οι Wendakoon et. al δοκίμασαν τη δράση 63 καλλιεργειών
γαλακτοκομικών προϊόντων, που είχαν αναπτυχθεί σε άπαχο γάλα, έναντι
τριών στελεχών του Helicobacter pylori. Προκαταρκτικά αποτελέσματα
αποκάλυψαν 25 στελέχη με αντι-ελικοβακτηριαδιακή δράση, τα οποία ανήκουν
στα είδη του Lactobacillus casei, του Lb. delbrueckii, του Lb. helveticus, του

35. 35
Lb. acidophilus και του Lactococcus lactis. Οι καλλιέργειες που είχαν
αναπτυχθεί στο άπαχο γάλα έδειξαν μεγαλύτερη αναστολή εναντίον του H.
pylori, σε σχέση με τα πλυμένα κύτταρα. Οι περισσότερες από τις
καλλιέργειες έδειξαν μία δυνατή συνεργιστική δράση στην αναστολή αυτού του
παθογόνου. Τα οξέα που παρήχθησαν από τα γαλακτοκομικά γαλακτικά ήταν
εν μέρει υπεύθυνα για την ανασταλτική δράση. Οι Bosschaert et. al έδειξαν
ότι ο Lactobacillus casei Shirota ήταν ικανός να αναστέλλει την in vitro
ανάπτυξη του Helicobacter pylori NCTC11637 σε pH 7,0, μια ιδιότητα που
δεν συνδεόταν με την παραγωγή γαλακτικού οξέος. Σε διαφορετικές μελέτες,
άλλα στελέχη έχουν χρησιμοποιηθεί ή άλλες επιδράσεις έχουν καταγραφεί
(Mercenier et. al, 2002).
Σύνδρομο του Ευερέθιστου Εντέρου (IBS)
Το σύνδρομο του ευερέθιστου εντέρου (Irritable Bowel Syndrome,
IBS) είναι η πιο κοινή λειτουργική γαστρεντερική διαταραχή και η θεραπεία
εστιάζει, πρωταρχικά, στην ανακούφιση των συμπτωμάτων. Αυτά τα
συμπτώματα περιλαμβάνουν την κοιλιακή δυσφορία ή τον πόνο, τον
τυμπανισμό, το φούσκωμα και την ανάγκη για αφόδευση. Φυτοχημικά, όπως το
έλαιο της πιπεράτης μέντας, το εκχύλισμα του φύλλου της αγκινάρας και ο
κουρκουμάς (Curcuma longa) έχουν χρησιμοποιηθεί σε μικρές μη
ελεγχόμενες δοκιμές και έχουν δείξει κάποιο κλινικό όφελος.
Δύο πρόσφατες τυχαίες μη ελεγχόμενες δοκιμές έχουν προσδιορίσει
τη χρήση των προβιοτικών για το IBS. Η πρώτη, από τους Kim et. al,
εξέτασε τις επιδράσεις ενός προβιοτικού σχηματισμού, που περιείχε 8
διαφορετικά προβιοτικά είδη (VSL 3 της VSL Pharmaceuticals Inc., Florida),
στη γαστρεντερική μεταφορά και στα συμπτώματα των ασθενών με IBS, που

36. 36
είχαν κυρίως διάρροια. Δε βρήκαν καμία σημαντική διαφορά στην ανακούφιση
του συνόλου των συμπτωμάτων ανάμεσα σε εκείνους που είχαν δεχθεί το
placebo και σε εκείνους που είχαν λάβει το VSL3, αν και το φούσκωμα
μειώθηκε με τη λήψη του VSL3. Η δεύτερη δοκιμή των O' Mahony et. al
συνέκρινε τους ασθενείς που είχαν λάβει το placebo, σε σχέση με εκείνους
που έλαβαν σχηματισμούς των L. salivarius και B. infantis. Δεδομένου ότι τα
αποτελέσματα από τον L. salivarius ήταν όμοια με του placebo, οι ασθενείς
που έλαβαν B. infantis είχαν μικρότερο σκορ συμπτωμάτων στις
περισσότερες κατηγορίες (Penner et. al, 2005).
Ο ορθοκολικός καρκίνος
Ο ορθοκολικός καρκίνος (colorectal cancer, CRC) είναι η τέταρτη πιο
συχνή αιτία για νοσηρότητα και θνησιμότητα από καρκίνο παγκοσμίως (8,9%
από όλους τους νέους καρκίνους, με περίπου 400.000 θανάτους/χρόνο).
Υψηλά ποσοστά περιστατικών εντοπίζονται στη Δυτική Ευρώπη, στη Βόρεια
Αμερική και την Αυστραλία, μέσα ποσοστά στην Ανατολική Ευρώπη και τα
χαμηλότερα ποσοστά εντοπίζονται στην υποσαχάρια Αφρική. Προς το παρόν,
τα άμεσα πειραματικά στοιχεία έχουν έλλειψη, όσον αφορά στην καταστολή
του καρκίνου στους ανθρώπους από προβιοτικά βακτήρια, αλλά πολλά μη
άμεσα στοιχεία έχουν περιγραφεί και κάποιοι μηχανισμοί έχουν προταθεί και
περιλαμβάνουν:
 τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος (βελτιωμένη
ανθεκτικότητα σε χημικά, φλεγμονή και άλλους παράγοντες)
 την πρόσδεση και/ή τον καταβολισμό πιθανών καρκινογόνων
(βελτιωμένη εντερική μεταβολική δράση)

37. 37
 αλλαγή στις μεταβολικές δράσεις της εντερικής μικροχλωρίδας
(παραγωγή αντικαρκινογόνων και αντιμεταλλαξιγόνων συστατικών)
 αλλαγή των φυσικοχημικών συνθηκών στο κόλον (βελτιωμένη εντερική
διαπερατότητα, απαγορευμένη ή με καθυστέρηση η απορρόφηση
τοξινών, βελτιωμένη ανανέωση των κολονοκυττάρων)
 βελτίωση (ποιοτικά και ποσοτικά) της εντερικής μικροχλωρίδας,
μειώνοντας τα φερόμενα ως παράγωγα των καρκινογόνων και τα
συστατικά που προωθούν τον καρκίνο (βελτίωση της εντερικής
μικροοικολογίας: λόγου χάριν, περισσότερα βακτήρια που
αποικοδομούν τα χολικά οξέα, λιγότερα βακτήρια που παράγουν ένζυμα
κλπ) (Mercenier et. al, 2002).
Άλλες χρήσεις των προβιοτικών
Στη βιβλιογραφία, υπάρχουν αναφορές για τη χρήση των προβιοτικών
σε διάφορα άλλα περιστατικά, πέραν αυτών που αναφέρθηκαν. Έτσι, τα
προβιοτικά έχουν ρόλο σε λοιμώξεις του ουρογεννητικού συστήματος (Reid
et. al, 2001) και στην πρόληψη και μετάδοση του ιού του AIDS και άλλων
σεξουαλικώς μεταδιδόμενων νοσημάτων (Martin et. al, 1999).
Επιπροσθέτως, έχουν αντιβακτηριακές δράσεις (Wagner et. al, 1997),
βρίσκουν εφαρμογή σε αλλεργικές ασθένειες (Isolauri et. al, 2001) και σε
κάποιες περιπτώσεις τα προβιοτικά ανακουφίζουν τα συμπτώματα της
ανησυχίας (Vimala and Dileep, 2006). Τέλος, το γαλακτικό οξύ που
παράγεται από τους λακτοβάκιλλους μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως
συντηρητικό των τροφίμων, ενισχυτικό γεύσης και ως γαλακτοματοποιητής
(Mack et. al, 1999).

38. 38
Προβιοτικά Και Ασφάλεια/Παρενέργειες
Όσον αφορά στα προβιοτικά, η ασφάλεια είναι το Α και το Ω. Γενικά,
τα μικρόβια, ανάλογα με το πόσο παθογόνα είναι, διακρίνονται σε τρεις
κατηγορίες: στα μη παθογόνα, στα δυνητικά παθογόνα και στα παθογόνα.
Κάθε μικρόβιο που μπορεί να πολλαπλασιαστεί σε συνθήκες που επικρατούν
στον ξενιστή, μπορεί να γίνει παθογόνο (π.χ. αν ο ξενιστής δεν έχει άμεση
ανοσολογική απόκριση). Ωστόσο, τα περισσότερα εντερικά μικρόβια δεν είναι
παθογόνα για έναν υγιή ξενιστή. Αυτά είναι που καταλήγουν σε συμβίωση με
τον ξενιστή. Βέβαια, υπάρχουν και δυνητικά παθογόνα εντερικά μικρόβια, τα
οποία ελέγχονται από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή στο εντερικό
σύστημα, αλλά και παθογόνα, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν ασθένεια
ακόμα και σε έναν υγιή ασθενή (Salminen et. al, 1999).
Συστηματική μόλυνση από Bifidobacterium έχει αναφερθεί σε πολύ
μικρό αριθμό, αν και έχουν αναφερθεί αρκετά περιστατικά σήψης
δευτερευόντως από Lactobacillus rhamnosus GG και Lactobacillus casei. Το
θέμα της ασφάλειας γίνεται ακόμα πιο πολύπλοκο, όταν σαν προβιοτικό
χρησιμοποιείται ο μικροοργανισμός Enterococcus spp. Πρέπει, βέβαια, να
επισημάνουμε ότι τα συγκεκριμένα περιστατικά αφορούν σε
ανοσοκατεσταλμένα άτομα και σε βρέφη (Simhon et. al, 1982), (Adlerberth
et. al, 1991).
Συν τοις άλλοις, παρατηρήσεις του περάσματος των βακτηρίων
διαμέσου του εντερικού φραγμού και η εισβολή στο σώμα του ξενιστή από
μετατόπιση παρέχει περισσότερα άμεσα δεδομένα για τον προσδιορισμό της
μόλυνσης από προβιοτικούς μικροοργανισμούς. Σε μελέτες των Yamazaki et.
al, αν και η μετατόπιση συνέβη σε κάποια συγκεκριμένα ποντίκια, δεν είχαμε
καθόλου επιβλαβή αποτελέσματα, εφόσον το ανοσοποιητικό σύστημα του

39. 39
ξενιστή ενεργοποιήθηκε. Γίνεται συνειδητό, ότι πρόκειται για ένα πεδίο, το
οποίο χρίζει επιπρόσθετης μελέτης (Ishibashi et. al, 2001).
Για τη σίγουρη και ασφαλή χρήση των προβιοτικών, καθώς και την
ασφαλή παραγωγή τροφίμων που τα περιέχουν, ο Παγκόσμιος Οργανισμός
Υγείας θέσπισε το 2002 τα Στάνταρντ Χειρισμού, με τα οποία δίνει σαφείς
οδηγίες σε όλες τις εταιρείες που παράγουν τέτοιου είδους τρόφιμα.
Οι συγκεκριμένες οδηγίες περιλαμβάνουν:
 Την εφαρμογή των οδηγιών για τη χρήση των προβιοτικών.
 Φάσεις 1, 2 και 3 και κλινικές δοκιμές προς απόδειξη των ωφέλιμων για
την υγεία ιδιοτήτων που είναι τόσο καλές ή ακόμα καλύτερες από τις
θεραπείες για μία συγκεκριμένη ασθένεια.
 Καλή εξάσκηση χειρισμού και προϊόντα υψηλής ποιότητας.
 Μελέτες που θα εξακριβώνουν το μηχανισμό της δράσης in vivo.
 Ακριβής και με εκτενείς πληροφορίες ετικετοποίηση.
 Ανάπτυξη προβιοτικού οργανισμού που θα μπορεί να λειτουργεί ως
εμβόλιο στον ξενιστή και/ή αντιϊκά προβιοτικά.
 Εξεύρεση περισσότερων στελεχών που να ωφελούν τη στοματική
κοιλότητα, το ρινοφάρυγγα, το αναπνευστικό σύστημα, τον στόμαχο, τον
κόλπο, την ουροδόχο κύστη και το δέρμα ενάντια σε καρκίνους, αλλεργίες
και ανάρρωση από χειρουργείο/τραυματισμό (FAO/WHO, 2002), (Gupta
and Garg, 2009).
Τεχνικές Διατήρησης Της Βιωσιμότητας Των Προβιοτικών Καλλιεργειών
Ένας αριθμός μελετών έχουν δείξει ότι οι προβιοτικές καλλιέργειες
δεν επιβιώνουν ικανοποιητικά στα περισσότερα προϊόντα. Παρόλα αυτά,
κάποιοι ερευνητές και εταιρείες ισχυρίζονται ότι τα προϊόντα τους είναι

40. 40
σταθερά και έχουν αποδεκτή διάρκεια ζωής. Κάποια από αυτά θα
περιγραφούν παρακάτω.
Η Universal Preservation Technologies έχει διατηρήσει προβιοτικές
καλλιέργειες, όπως Lactobacillus acidophilus, Lactococcus lactis και
Bordetella, σε θερμοκρασίες άνω των 50ο
C. Τα βακτήρια διατηρούνται,
χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένα πρωτόκολλα ζύμωσης και ξήρανσης και
προστατευτικά, σε μία διαδικασία που ονομάζεται Vitrilife διατήρηση. Σε
αυτή τη διαδικασία, τα βακτήρια αναφέρεται ότι παράγονται σαν ξηρό προϊόν,
το οποίο μπορεί να αναδημιουργηθεί με ένα υδατικό διάλυμα. Επίσης,
αναφέρεται ότι τα βακτήρια που διατηρούνται με αυτή τη μέθοδο μπορούν να
επιβιώσουν στους 37ο
C για 30 μέρες με καμία έλλειψη των ζωντανών
κυττάρων (Universal Technologies, 2000).
Οι Worthington et. al ισχυρίζονται μια διάρκεια ζωής από 6 έως 12
μήνες για γιαούρτι με φρούτα. Το προϊόν σταθεροποιείται με τη ρύθμιση του
pH στο βέλτιστο για καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται, έπειτα παγώνει υπό
την παρουσία αερίου και, στη συνέχεια, αναμειγνύεται με τρόφιμο χαμηλής
υγρασίας. Το παγωμένο μίγμα, έπειτα, συμπιέζεται και γίνεται μπάρα,
λυοφιλιώνεται και πακετάρεται (Worthington et. al, 2001).
Η εταιρεία Nutraceutix χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που λέγεται
cryotabletting. Η διαδικασία χρησιμοποιεί υγρό άζωτο, για να μειώσει τη
θερμότητα, κατά τη διάρκεια του ταμπλεταρίσματος, με αποτέλεσμα το
σημαντικά λιγότερο χάσιμο κυττάρων και μία πιο δραστική ταμπλέτα. Η
διαδικασία εμπλέκει κάθε βήμα κατασκευαστικής διαδικασίας,
περιλαμβανομένης της προσεκτικής επιλογής του στελέχους και του ελέγχου
βήμα προς βήμα της ανάπτυξης, ζύμωσης, λυοφιλίωσης, μίξης,
ταμπλεταρίσματος και συσκευασίας της αρχικής καλλιέργειας. Η διαδικασία

41. 41
LiveBac παράγει προβιοτικές ταμπλέτες που δεν απαιτούν και πάλι ψύξη και
που είναι σταθερές σε θερμοκρασίες δωματίου για πάνω από έναν χρόνο
(Nutraceutix, 2002).
Αν και η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των προβιοτικών καλλιεργειών
έχει κατορθωθεί, οι στατιστικές σε προβιοτικά προϊόντα αποκαλύπτουν ότι η
σταθερότητα των καλλιεργειών είναι πρόβλημα. Έτσι, οι ερευνητές
χρησιμοποιούν διαφορετικές προσεγγίσεις για να αναπτύξουν μεθόδους, οι
οποίες θα διατηρήσουν επιτυχώς τη βιωσιμότητα των προβιοτικών
καλλιεργειών. Μία από αυτές τις τεχνικές είναι και η ακινητοποίηση.
Ακινητοποίηση Κυττάρων
Ως ακινητοποίηση ορίζεται η φυσική παγίδευση μικροβιακών κυττάρων
στο εσωτερικό ή το εξωτερικό ενός πολυμερούς φορέα. Αν και τα
ακινητοποιημένα κύτταρα διαχωρίζονται από το μέσο που περιλαμβάνει τα
υποστρώματα και τα προϊόντα, η συναλλαγή υποστρωμάτων, προϊόντων και
αναστολέων ανάμεσα στα δύο εξακολουθεί να συμβαίνει. Το μικροπεριβάλλον
μέσα στο οποίο τα ακινητοποιημένα κύτταρα υπάρχουν διαφέρει από εκείνο
των ελεύθερων κυττάρων (Ramakrishna and Prakasham, 1999).
Όταν τα κύτταρα ακινητοποιούνται σε κάποιον φορέα, ο φορέας
παρέχει προστασία για τα κύτταρα έναντι των σκληρών περιβαλλοντικών
συνθηκών, όπως το pH, η θερμοκρασία, οι οργανικοί διαλύτες, τα μόρια νερού
και τα δηλητήρια. Η παραγωγικότητα των οξυγαλακτικών βακτηρίων κατά τη
ζύμωση μπορεί να βελτιωθεί με αυτή τη διαδικασία. Όταν τα κύτταρα
ακινητοποιούνται τεχνητά, δεν αναπτύσσονται και αυτό είναι ένα
πλεονέκτημα, καθώς ελαχιστοποιεί τις πιθανότητες της μόλυνσης, που,
φυσικά, σχετίζεται με τα αναπτυσσόμενα κύτταρα (Bryers, 1990).

42. 42
Κύτταρα του Lactobacillus casei έχουν ακινητοποιηθεί σε κάποιες
περιπτώσεις για την παραγωγή γαλακτικού οξέος. Το άγαρ ήταν πιο
αποτελεσματικό σε σχέση με την πολυακρυλαμίδη για την παγίδευση του L.
casei, για την παραγωγή γαλακτικού οξέος από ξινόγαλο. Επιπλέον, τα
αλγινικά πηκτώματα είναι ένας δημοφιλής φορέας ακινητοποίησης για
οξυγαλακτικά βακτήρια. Άλλα μέσα που χρησιμοποιούνται για ακινητοποίηση
είναι πορώδη μόρια αφρώδους γυαλιού, κεραμικές σφαίρες ή σφαιρίδια
γλουτενίου (Kourkoutas et. al, 2005), (Kourkoutas et. al, 2006).
Ωστόσο, η ακινητοποίηση κυττάρων είναι πολύ σημαντική για την
παραγωγή τροφίμων και, για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται αμυλούχα
τρόφιμα, όπως παραδείγματος χάριν το σιτάρι (Bosnea et. al, 2009).
Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και κομμάτια φρούτων για την
ακινητοποίηση προβιοτικών βακτηρίων, όπως κομμάτια αχλαδιού, μήλου και
κυδωνιού (εικόνα 12) (Kourkoutas et. al, 2005), (Kourkoutas et. al, 2006).
Υπάρχουν αρκετοί μέθοδοι ακινητοποίησης, οι οποίοι συνοψίζονται στις
εικόνες 13 και 14.
Εικόνα 12: Ακινητοποιημένος L. casei σε μήλο και κυδώνι.

43. 43
Εικόνα 13 και 14: Μέθοδοι ακινητοποίησης κυττάρων.

44. 44
Μέθοδοι Ανίχνευσης Των Προβιοτικών Καλλιεργειών
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση βιώσιμων
προβιοτικών κυττάρων περιλαμβάνουν συμβατικές μετρήσεις από στρώσιμο
σε τρυβλίο πετρί (εξαρτώμενο από την καλλιέργεια) και μοριακές τεχνικές
(μη εξαρτώμενες από την καλλιέργεια). Αν και οι παραδοσιακές τεχνικές
μετρήματος σε πετρί είναι γενικά κατακριτέες, λόγω της πιθανότητας της
υποεκτίμησης των αριθμών των αποικιών, σαν αποτέλεσμα της συσσώρευσης
των κυττάρων (Lahtinen et. al, 2006) και της ακαταλληλότητας του μέσου
για την ανάπτυξη των βιώσιμων, αλλά μη-καλλιεργήσιμων κυττάρων
(Lahtinen et. al, 2006), (Veal et. al, 2000), δεν υπάρχει καμία μέθοδος που
να μπορεί να την αντικαταστήσει, παρά το γεγονός ότι ένας αριθμός άλλων
μεθόδων δοκιμάζονται.
Νέοι μέθοδοι που περιλαμβάνουν τεχνικές βασισμένες σε μοριακά
δεδομένα, όπως η ποσοτική real-time PCR, η φθορίζουσα in-situ
υβριδοποίηση (FISH) και τα kit βιωσιμότητας βακτηρίων LIVE/DEAD
BacLight (Veal et. al, 2000), (Boulos et. al, 1999), δοκιμάζονται. Ωστόσο,
όλες αυτές οι μέθοδοι έχουν τα δικά τους μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, το
L/D kit και η FISH δεν είναι ανεξάρτητες, καθώς απαιτούν τον καθορισμό
μίας συγκεκριμένης καμπύλης, η οποία ορίζεται, τις περισσότερες φορές,
χρησιμοποιώντας μετρήσεις από στρώσιμο σε πετρί. Η PCR απαιτεί ακριβά
αντιδραστήρια, τα οποία δεν είναι δυνατό να καλυφθούν οικονομικά από όλους
στη βιομηχανία. Τα όρια ανίχνευσης για την PCR και τη FISH είναι σχετικά
υψηλά, κυμαινόμενα, περίπου, στα 104
κύτταρα/mL και 106
κύτταρα/mL,
αντίστοιχα. Η FISH βασίζεται στην ανίχνευση του rRNA της 16S
ριβοσωμικής υπομονάδας, του οποίου η παρουσία δεν είναι μια άμεση
απόδειξη της μεταβολικής δραστηριότητας, αλλά μια ένδειξη της πιθανής
βιωσιμότητας (Biggerstaff, 2006).

45. 45
Μία πρόσφατη μελέτη των Lahtinen et. al (2006) έδειξε τις
περιορισμένες δυνατότητες της real-time PCR και της FISH από την άποψη
της βιωσιμότητας, μέσω της οποίας ο πληθυσμός των βακτηρίων μειώθηκε,
αλλά τα αποτελέσματα της PCR και της FISH παρέμειναν υψηλότερα κατά τη
διάρκεια της πειραματικής περιόδου. Οι συγγραφείς έδειξαν ότι τα
αποτελέσματα έδειχναν ότι η αποικοδόμηση του DNA δεν είχε συμβεί και ότι
τα επίπεδα του rRNA παρέμεναν αρκετά υψηλά για τα κύτταρα, έτσι ώστε να
ανιχνεύονται. Η πυκνότητα του rRNA στα νεκρά κύτταρα μπορεί να είναι
ακόμη αρκετά δυνατή για τον οπτικό εντοπισμό, αν και αναμένεται να
μειώνεται μετά τον κυτταρικό θάνατο. Κατ' αυτόν τον τρόπο, το περιεχόμενο
σε RNA του κυττάρου που ανιχνεύεται με φθορίζοντα probes δε μπορούν να
θεωρηθούν σαν ένας αξιόπιστος μάρτυρας της κυτταρικής βιωσιμότητας
(Vives-Rigo et. al, 2000).
Multiplex PCR
Από τότε που δείχτηκε ότι η PCR μπορούσε, ταυτόχρονα, να ενισχύει
έναν πολλαπλό γενετικό τόπο στο γονίδιο της ανθρώπινης δυστροφίνης. η
multiplex PCR έχει εγκαθιδρυθεί σαν μία γενική τεχνική. Μία μικρή λίστα των
εφαρμογών της multiplex PCR περιλαμβάνει την ταυτοποίηση παθογόνων, την
εξακρίβωση φύλου, την ανάλυση σύνδεσης, τις ιατροδικαστικές μελέτες, την
ποσοτικοποίηση των templates και τη διάγνωση των γενετικών ασθενειών. Η
multiplex PCR μπορεί να είναι ένα σύστημα δύο αντιγράφων ή μπορεί να
ενισχύει 13 ή περισσότερες ξεχωριστές επικράτειες του DNA. Μπορεί να
είναι το τελικό σημείο μιας ανάλυσης ή το πρωταρχικό για περισσότερες
αναλύσεις, όπως αλληλούχηση ή υβριδοποίηση. Τα βήματα για την
πραγματοποίηση μιας multiplex PCR και τα πλεονεκτήματα του να έχεις

46. 46
πολλαπλά κομμάτια DNA, που να πολλαπλασιάζονται ταυτόχρονα, είναι
παρόμοια σε κάθε σύστημα.
H ανάλυση PCR σε βακτήρια έχει πλεονεκτήματα, καθώς η καλλιέργεια
κάποιων παθογόνων είναι παρατεταμένη ή απίθανη. Τέτοιες multiplex PCR
δείχνουν ένα συγκεκριμένο παθογόνο μεταξύ άλλων ή διακρίνουν είδη ή
στελέχη του ίδιου γένους. Ένα αντίγραφο μιας αλληλουχίας συντηρημένης
ανάμεσα σε αρκετές ομάδες συχνά περιλαμβάνεται στην αντίδραση, για να
υποδείξει την παρουσία φυλογενετικά ή επιδημιολογικά παρόμοιων ή
περιβαλλοντικά σχετιζόμενων βακτηρίων και να σηματοδοτήσει μία
λειτουργική PCR (Edwards and Gibbs, 1994).
Μία τέτοια προσέγγιση χρησιμοποιήθηκε και για την ανίχνευση του
Lactobacillus casei ATCC 393. Η συγκεκριμένη μέθοδος βασίστηκε σε μία
και μόνο αντίδραση και στους πολυμορφισμούς του γονιδίου hsp60. Έτσι, με
αυτόν τον τρόπο αναπτύχθηκε μία τεχνική με την οποία σε ένα δείγμα θα
μπορεί να ανιχνευτεί το DNA από οποιονδήποτε Lactobacillus casei, αλλά
και το DNA από τον Lactobacillus casei ATCC 393 (Karapetsas et. al,
2010).

47. 47
Γ. Επίμυες Wistar
(Wistar rats)
Φυλή Wistar/Χρήσεις
Ο επίμυς (Rattus norvegicus) προέρχεται από τον άγριο αρουραίο.
Είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ζώα εργαστηρίου στη
βιοϊατρική έρευνα. Σήμερα, υπάρχουν 50 φυλές, μία από τις οποίες είναι και
η φυλή Wistar.
Πρόκειται για μια φυλή μικρού σωματικού μεγέθους. Ο αλφιστικός
επίμυς Wistar (εικόνα 15) έχει λευκό τρίχωμα και δέρμα, καθώς και κόκκινα
μάτια. Είναι ανθεκτικός στις ασθένειες και δεν εμφανίζει αυτόματα
νεοπλάσματα.
Εικόνα 15: Ο επίμυς Wistar.
Συμπεριφορά
Οι επίμυες είναι φιλικά ζώα, όταν δέχονται ήπιους χειρισμούς. Οι
τακτικοί χειρισμοί τα κάνουν ακόμα πιο φιλικά προς τον άνθρωπο. Έχουν,