Η χρήση των προβιοτικών στα τρόφιμα και πως η επεξεργασία των τροφίμων, με τη μέθοδο της μικροενθυλάκωσης επηρεάζει τη δραστικότητά τους.

Abstract

Τα προβιοτικά περιγράφονται από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας( WHO) ως « oι ζωντανοί οργανισμοί, οι οποίοι όταν χορηγούνται σε επαρκή ποσά προσφέρουν πολλά οφέλη στην υγεία του ξενιστή"(FAO / WHO). Με αυτή την έννοια, τα προβιοτικά, έχουν δείξει σε μερικές μελέτες να αποτελούν αποτελεσματική θεραπεία πολλών εντερικών διαταραχών και να επηρεάζουν θετικά στο ανοσοποιητικό σύστημα (Kurmann & Rasic, 1991). Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι μικροοργανισμοί αυτοί καταναλώνονται κυρίως από το στόμα, θα ήταν λογικό να θεωρηθεί ότι τα ευεργετικά αποτελέσματά τους θα ήταν κυρίως εμφανή σε εντερικές παθολογικές καταστάσεις. Ωστόσο οι καθοριστικές τους αυτές επιδράσεις στη συστηματική ανοσοαπόκριση, μπορεί να επιφέρει θετικά αποτελέσματα σε συστηματικές διαταραχές, όπως οι αλλεργίες ή οι φλεγμονώδεις νόσοι και έχουν επίσης επιδείξει μία ευεργετική δράση στη θεραπεία της κολπίτιδας (Reid, 2000). Οι προβιοτικοί μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούνται συχνότερα είναι οι λακτοβάκιλοι και τα στελέχη μπιφιδοβακτηριδίων (Solanki et al.,2013). Ωστόσο, άλλα είδη, όπως Escherichia coli και Bacillus cereus έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για να επιτύχουν τους ίδιους στόχους, μαζί με κάποια ζύμη, κυρίως την Saccharomyces cerevisiae (Burgain, Gaiani, Linder & Scher, 2011). Μερικά από αυτά τα είδη έχουν ενσωματωθεί στα τρόφιμα, μετατρέποντάς τα σε λειτουργικά τρόφιμα (Champagne, Gardner & Roy, 2005). Αυτά τα είδη των τροφίμων ορίζονται ως τροποποιημένα τρόφιμα ή συστατικά τροφίμων που παρέχουν ένα όφελος για την υγεία πέρα από την ικανοποίηση των παραδοσιακών απαιτήσεων σε θρεπτικά συστατικά (Reid, 2000). Για να παραχθούν αυτές οι ευεργετικές επιδράσεις για την υγεία, τα προβιοτικά πρέπει να έχουν την ικανότητα να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν μέσα στον ξενιστή. Στο πλαίσιο αυτό, τα προβιοτικά πρέπει να είναι μεταβολικώς σταθερά και ενεργά στο προϊόν, να επιβιώνουν κατά τη διέλευση μέσω του στομάχου και να φτάνουν στο έντερο σε ικανοποιητική ποσότητα (Sanz, 2007). Ωστόσο, διάφοροι παράγοντες έχουν αναφερθεί ότι επηρεάζουν τη βιωσιμότητα των προβιοτικών, συμπεριλαμβανομένου του pH, το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το οξυγόνο, η θερμοκρασία αποθήκευση. Διαφορετικές προσεγγίσεις που αυξάνουν την αντίσταση αυτών των ευαίσθητων μικροοργανισμών ενάντια δυσμενείς συνθήκες έχει προταθεί, όπως η κατάλληλη επιλογή του οξέος και οι ανθεκτικές πιέσεις των χολικών, η χρήση δοχείων αδιαπέραστων σε οξυγόνο, η ζύμωσης δύο σταδίων, η προσαρμογή της πίεσης, η ενσωμάτωση των μικροθρεπτικών συστατικών όπως είναι τα πεπτίδια και τα αμινοξέα, και η μικροενθυλάκωση (Sarkar, 2010).Η τελευταία περίπτωση, δηλαδή η μικροενθυλάκωση, είναι μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους και ενδείκνυται για περαιτέρω μελέτη και έρευνα. Η μικροενθυλάκωση μπορεί να οριστεί ως η διαδικασία στην οποία τα κύτταρα διατηρούνται μέσα σε μια μεμβράνη ενθυλάκωσης για να μειώσουν την φθορά ή την απώλεια των προβιοτικών κυττάρων, με τέτοιο τρόπο ώστε να οδηγήσει στην απελευθέρωση των κατάλληλων μικροοργανισμών στο έντερο (Sultana et al., 2010). Μερικά οφέλη της μικροενθυλάκωσης των κυττάρων περιλαμβάνουν: προστασία από τους βακτηριακούς και καταστρεπτικούς παράγοντες, αυξάνοντας την επιβίωση των ενθυλακωμένων κυττάρων κατά τη της λυοφιλοποίησης, την ψύξη και την αποθήκευση και μετατρέποντας τους σε μια μορφή σκόνης για ευκολότερη χρήση, δεδομένου ότι βελτιώνει την ομοιόμορφη κατανομή τους σε όλο το προϊόν (Mortazavian, Razavi, Ehsani & Sohrabvandi, 2007). Λαμβάνοντας υπόψη τη σημασία της μικροενθυλάκωσης, ο στόχος αυτής της εργασίας είναι να αναφερθούν, τα οφέλη των προβιοτικών για την υγεία του ανθρώπου, οι τεχνικές για τη μικροενθυλάκωση των προβιοτικών, καθώς επίσης και οι επιπτώσεις που μπορεί να επιφέρουν στην βιοδιαθεσιμότητα των προβιοτικών οι τεχνικές αυτές.

Probiotics are described by the World Health Organization (WHO) as “live organism, which when administered in adequate amounts confer health benefits to the host” (FAO/WHO). In this sense, probiotics have shown in some studies, to be effective in the treatment of several intestinal disorders and to have an impact on the immune system (Kurmann & Rasic, 1991). Considering that these microorganisms are mainly consumed orally, it would be reasonable to believe that its beneficial effects would be mainly apparent in these intestinal pathologies. However, their modulatory effects on systemic immune response may lead to positive effects in systemic disorders such as allergy (Majamaa & Isolauri, 1997) or inflammatory diseases (Malchow, 1997) and they also have demonstrated a beneficial effect in the treatment of vaginitis (Reid, 2000). The most used probiotics microorganisms are lactobacillus and bifidobacteria strains (Solanki et al., 2013). However, other species, such as Escherichia coli and Bacillus cereus have also been used to achieve the same objectives, together with some yeast, mainly Saccharomyces cerevisiae (Burgain, Gaiani, Linder & Scher, 2011). Some of these species have been incorporated in foods converting them in functional food (Champagne, Gardner & Roy, 2005). These kinds of aliments are defined as modified food or food ingredient that provides a health benefit beyond satisfying traditional nutrient requirements (Reid, 2000). To produce these beneficial effects in health, probiotic have to be able to survive and multiply in the host. In this respect, probiotic should be metabolically stable and active in the product, survive passage through the stomach and reach the intestine in large amount (Sanz, 2007). However, several factors have been reported to affect the viability of probiotics, including pH, hydrogen peroxide, oxygen, storage temperature, among others (Shah, Lankaputhra, Britz & Kyle, 1995). Different approaches that increase the resistance of these sensitive microorganisms against adverse conditions have been proposed, including appropriate selection of acid and bile resistant strains, use of oxygen-impermeable containers, two step fermentation, stress adaptation, incorporation of micronutrients such as peptides and aminoacids, and microencapsulation (Sarkar, 2010). The last option, microencapsulation, is one of the most efficient methods, and has been under especial consideration and investigation. Microencapsulation can be defined as the process in which cells are retained within an encapsulating membrane to reduce cell injury or cell lost, in a way that result in appropriate microorganisms release in the gut (Sultana et al., 2010). Some benefits of microencapsulation of cells include: protection from bacteriphages and detrimental factors increasing survival during freeze drying, freezing and storage and converting them into a powder form easier to use, since it enhance their homogeneous distribution throughout the product (Mortazavian, Razavi, Ehsani & Sohrabvandi, 2007) Considering the importance of microencapsulation, the goal of this work is to mention the benefits of probiotics for human health, the techniques for microencapsulation of probiotics, as well as the impact may cause the bioavailability of probiotics these techniques