Substanzen, die auf die Darmmikrobiota einwirken

Der Verdauungstrakt ist das zweitgrößte komplexe System im menschlichen Körper. Es ist der Lebensraum für natürlich vorkommende Mikroorganismen. Die Vielfalt der Mikroorganismen, die in ihm leben, ist so groß, dass das Genom des Verdauungssystems als das drittgrößte für das primäre Säugetiergenom anerkannt wird, nur das Kern- und Mitochondriengenom werden übertroffen. Es gibt jedoch eine große Anzahl von Bakterien, die in der Verdauungsschlucht leben. Dies wurde durch viele wissenschaftliche Studien bestätigt. Der Darmmikrobiom ist ein reiches und dynamisches Ökosystem, das sich im Laufe des menschlichen Lebens verändert. Die Bedingungen im Verdauungstrakt sind ideal für das Leben und das Wachstum nicht nur der natürlich vorkommenden Bakterien, sondern auch derer, die wir mit der Nahrung aufnehmen. Der Darmmikrobiom ist für jedes Individuum einzigartig. Er wird oft mit dem Fingerabdruck verglichen, der bekanntlich einzigartig ist. Es ist nicht möglich, festzustellen, welche Mikroorganismen und in welcher Menge Teil davon sein sollten. Er ist relativ stabil, kann sich jedoch unter dem Einfluss von Faktoren wie Alter, Ernährung, angewendeten Antibiotika oder Metaboliten, die von Bakterien produziert werden, ändern. Störungen im Mikrobiom können zur Entstehung vieler Krankheiten führen, wie z.B. entzündliche Darmerkrankungen, Allergien, Fettleibigkeit oder Krebs.

– schädliche Mikroorganismen – das heißt, die toxische Metaboliten produzieren, die die Funktion des Verdauungssystems beeinträchtigen, wie z. B. Shigella, Salmonella, einige Clostridium-Arten; – potenziell schädliche Mikroorganismen – deren negativer Einfluss auf den menschlichen Körper nur bei Verstörungen im Verdauungssystem auftritt, wie zum Beispiel Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae; – nützliche Mikroorganismen – die nicht nur an wichtigen Prozessen im Körper beteiligt sind, sondern auch das Wachstum von pathogenen Bakterien hemmen, wie Lactobacillus, Bifidobacterium. Die Zusammensetzung und das Verhältnis der Bakterien in diesen Gruppen hängen von vielen Faktoren ab, einschließlich der Ernährung des Wirts und seines Genoms. Studien haben gezeigt, dass sich die Mikrobiome von erwachsenen Bewohnern Japans und Amerikas unterscheiden. Es wurde beobachtet, dass Kinder in Entwicklungsländern eine vielfältigere Bakterienflora haben als diejenigen, die in westeuropäischen Ländern geboren wurden. Es wurden auch Unterschiede zwischen Menschen, die auf dem Land und in der Stadt leben, festgestellt, was wahrscheinlich auf Unterschiede in ihrer Ernährung zurückzuführen ist. Es wurde auch gezeigt, dass eine proteinreiche Ernährung mit wenig Kohlenhydraten den bakteriellen Bestandteil der Mikroflora des Dickdarms beeinflussen kann, was Auswirkungen auf den Gesundheitszustand des Wirts hat. Es wurde auch bewiesen, dass eine Reduzierung der Kohlenhydratmenge zu einer Verringerung der Anzahl von bakteriellen Kulturen führt, die Milchsäure produzieren, während eine kohlenhydratreiche Ernährung zu einem Zuwachs der Gesamtzahl der Bakterienzellen führt.

Das Aufrechterhalten eines mikrobiologischen Gleichgewichts unter den verschiedenen Bakteriengruppen im Verdauungstrakt ist für die Gesundheit entscheidend. Dies ermöglicht es den Darmkeimen, eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen, wie z.B. die Hemmung des Wachstums unerwünschter Bakterien, Unterstützung des Verdauungs- und Nährstoffaufnahmeprozesses, Stimulation der Synthese von immunologischen Proteinen (Immunoglobulin A, Interferon), Vitamin K und B-Synthese, Beteiligung an der Fermentation, die zur Bildung von kurzkettigen Fettsäuren führt, die eine Energiequelle für Darmepithelzellen darstellen, Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Natrium, Kalzium, Magnesium, Kalium, nicht-hämischem Eisen, Beeinflussung der normalen Darmperistaltik - Linderung von Verdauungsbeschwerden wie Übelkeit, Blähungen, Bauchschmerzen, Durchfall und Verstopfung - sowie indirekte Beeinflussung des Cholesterin- und Fettsäurestoffwechsels.

Milchfermentationsbakterien wurden von Menschen seit Jahrhunderten verwendet. Die alten Griechen und Ägypter verwendeten auch saure Milch. Im Jahr 1987 bewies Louis Pasteur, dass die Nutzung von Milchfermentation von Mikroorganismen abhängig ist. Nach einigen Quellen empfahl der römische Schriftsteller und Naturwissenschaftler Plinius der Ältere, das Trinken von fermentierten Milchgetränken zur Verringerung von Verdauungsbeschwerden. Die Bewohner der Balkanregion, die ein überdurchschnittlich langes Leben führten, hatten eine Diät, die reich an fermentierten Milchgetränken wie Kefir, saurer Milch und Joghurt war, die Milchsäurebakterienstämme enthielten, die positiv auf die Gesundheit der Menschen wirkten. Der Begriff Probiotika leitet sich vom griechischen 'pro bios' ab, was 'für das Leben' bedeutet. Die Person, die wahrscheinlich den Begriff Probiotika einführte, war Ferdinand Vergin, der in seinem Artikel von 1954 'Anti-Und Probiotika' den zerstörerischen Einfluss von Antibiotika auf die Darmflora und den positiven Einfluss von nützlichen probiotischen Bakterien verglich. Einige Jahre später verwendeten Lilly und Stillwell den Begriff Probiotika in ihrer Arbeit, in der sie Mikroorganismen beschrieben, die das Wachstum anderer Organismen anregen. Probiotika sind Mikroorganismen, die nicht nur Milchsäurebakterienstämme (Lactobacillus spp., Streptococcus spp., Bifidobacterium spp.) gehören, sondern auch Hefestämme (Sacharomocyces spp.) und Schimmelpilzkulturen (Aspergillus spp.). Der positive Effekt von Probiotika auf den Körper ist unschätzbar.

– verhindern Durchfall und andere unerwünschte Nebenwirkungen nach Strahlentherapie und Antibiotikabehandlung, – behandeln Verstopfung, senken den Enzymspiegel im Stuhl, – schützen vor Darmerkrankungen, – behandeln Durchfallerkrankungen aufgrund von Rotavirusinfektionen, – schützen vor Nahrungsmutagenen, – stimulieren die Immunreaktion, – regulieren die Darmflora, – verhindern akute bakterielle Durchfallerkrankungen, – mildern den Verlauf der Crohn-Krankheit, – haben die Fähigkeit, das Enzym Laktase zu produzieren, – verhindern wiederkehrende Entzündungen der Vagina, – haben entzündungshemmende Eigenschaften, helfen bei der Bekämpfung von Helicobacter pylori-Infektionen, – hemmen die pathogene Aktivität der Darmflora, – behandeln Candida und Karies, – regulieren die Darmperistaltik, behandeln Verstopfung, – verhindern Allergien (insbesondere atopische Dermatitis), – senken die Cholesterolaufnahme aus der Nahrung, – senken den Krebsauslöser im Magen-Darm-Trakt, – haben eine positive Wirkung auf Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, einschließlich Reizdarmsyndrom und Darmentzündung. Es ist jedoch zu beachten, dass die therapeutische Anwendung von Probiotika vom Stamm, aber auch vom verwendeten Träger und den Wachstumsbedingungen im Dickdarm abhängt. Letzteres wird hauptsächlich durch die Ernährung des Wirts bestimmt. Eine Ernährung, die reich an Oligosacchariden ist, bietet ideale Bedingungen für das Wachstum der Dickdarmflora. Die positiven Auswirkungen auf das Wachstum der Darmflora haben Prebiotika, das sind Nahrungsbestandteile, die gegenüber Verdauungsenzymen resistent sind und deren Wirkung darin besteht, das Wachstum und die Aktivität von Darmkeimen zu stimulieren. Prebiotika kommen natürlich in Lebensmitteln vor oder werden künstlich hinzugefügt. Dazu gehören unter anderem: Inulin, Fructooligosaccharide, Laktulose, Galactosederivate und viele andere. Aufgrund des natürlichen Vorkommens einiger probiotischer Bakterienstämme in der Darmflora (Lactobacillus und Bifidobacterium) sollten deren Anwendung keine negativen Nebenwirkungen verursachen. Dennoch ist die Überwachung des Körpers während der Anwendung von Probiotika-Präparaten von großer Bedeutung. Fälle von unerwünschten Wirkungen von Milchsäurebakterien sind sehr selten. In den letzten Jahren betrafen Infektionen, die durch die Anwendung von Präparaten verursacht wurden, in denen die Stämme Lactobacillus und Bifidobacterium enthalten waren, 0,05–0,4% der Fälle von Endokarditis und Bakteriämie.

Der Markt ist derzeit mit einer breiten Palette von Lebensmitteln und Arzneimitteln überschwemmt, die Probiotika in ihrer Zusammensetzung enthalten. Pharmazeutische Produkte sind in der Regel in Form von Tabletten, Kapseln oder Paketen mit biologischer Bakterienmasse erhältlich, die einen Prozess der Lyophilisation durchlaufen hat. Lebensmittel, die natürlich reich an Probiotika sind, sind Milchprodukte, die einer Milchsäuregärung unterzogen wurden, wie saure Milch, Kefir, Joghurt und saures Milch. Milchsäurebakterien werden auch in der Käseindustrie eingesetzt, wo sie eine entscheidende Rolle im Reifeprozess von Käse spielen und ihm spezifische organoleptische Eigenschaften verleihen. Viele Menschen können jedoch diese Produkte nicht konsumieren, beispielsweise aufgrund von Allergien gegen Kuhmilchproteine oder aufgrund einer veganen Ernährung. Eine Alternative sind pflanzliche Produkte, die mit probiotischen Bakterien angereichert sind. Die am häufigsten verwendeten pflanzlichen Produkte, die einer Fermentation unterzogen werden, sind Sojaprodukte, Gemüse und Obst (Säfte, Pürees). Andere Produkte, die Probiotika enthalten, umfassen Säuglingspulvermilch, Getreideprodukte und Milchprodukte. In Geschäften für gesunde Lebensmittel sind Frühstücksflocken, Brot, Hafergetränke, Boza (ein bulgarisches Getränk) und Kleie erhältlich, die mit probiotischen Mikroorganismen angereichert sind. Eine interessante Tatsache ist, dass Probiotika auch auf Trägern zu finden sind, die nicht mit der pharmazeutischen Industrie verbunden sind, wie beispielsweise spezielle Membranen, die an Strohhalme oder Flaschenverschlüsse angebracht sind. Probiotika gelangen direkt in Lebensmittel während des Trinkens durch einen Strohhalm oder nach dem Schütteln der Flasche mit dem Getränk vor dem Öffnen. Obwohl probiotische Produkte seit langem bekannt sind, sind sie erst in den letzten Jahren auf dem Markt populär geworden. Dieser Prozess ist hauptsächlich auf das wachsende Bewusstsein der Verbraucher im Hinblick auf gesunde Ernährung und das Auftreten einer immer größeren Anzahl von wissenschaftlichen Studien zurückzuführen, die die Wirksamkeit von Probiotika bei der Verbesserung der Gesundheit bestätigen.