Thực phẩm chức năng: Lợi khuẩn probiotic và prebiotic

Tổng quan

Số lượng tiêu thụ các thực phẩm có khả năng hỗ trợ cho sức khỏe ngoài những chất dinh dưỡng cơ bản ngày càng tăng do con người nhận thức rõ mối quan hệ giữa chế độ ăn uống và sức khỏe. Probiotic và prebiotic là thành phần có trong thực phẩm, hoặc được bổ sung vào các loại thực phẩm, nhằm mang lại lợi ích về sức khỏe bởi sự tương tác của chúng với đường tiêu hóa (GI). Trong khi những lợi ích của prebiotic được công nhận gần đây, thì công dụng của lợi khuẩn probiotic đã được biết đến vào thế kỷ 19, khi nhà khoa học người Pháp, Louis Pasteur (1822 -1895), phát hiện tầm quan trọng của vi sinh vật trong đời sống con người; điều này được nghiên cứu củng cố thêm bởi nhà khoa học Elie Metchnikoff, người đoạt giải Nobel năm 1908.

Có vài định nghĩa hơi khác nhau về probiotic. Chẳng hạn như probiotic được định nghĩa là “thành phần thực phẩm có chứa vi khuẩn sống, khi cơ thể tiêu thụ vừa đủ số lượng lợi khuẩn này sẽ giúp tăng cường sức khỏe”.¹ Một định nghĩa khác “Probiotic là các vi sinh vật sống, khi được dùng với số lượng phù hợp, mang lại lợi ích sức khỏe cho con người”, theo “Tài liệu hướng dẫn về đánh giá probiotic trong thực phẩm” được soạn thảo bởi Tổ chức liên doanh lương thực và nông nghiệp và Tổ chức y tế thế giới.²

Prebiotic được định nghĩa là “thành phần thực phẩm không tiêu hóa được, có lợi cho chủ thể bằng cách kích thích có chọn lọc sự tăng trưởng của một hoặc một số loài vi khuẩn có trong ruột, như khuẩn Bifidobacteria và Lactobacilli, nhằm cải thiện sức khỏe chủ thể.”¹ Hay nói đơn giản prebiotic là “thức ăn” cho các vi khuẩn có lợi trong đường ruột.

Probiotic và prebiotic có trong các loại thực phẩm thường ngày

Ngày nay, các loại thực phẩm có chứa lợi khuẩn probiotic có mặt tại Nhật Bản và Châu Âu.³ Tại Mỹ, một số thực phẩm có chứa probiotic và prebiotic được tung ra thị trường gần đây. Các lợi ích liên quan đến probiotic và prebiotic là riêng biệt cho từng giống loài vi khuẩn (probiotic) và cơ chất (prebiotic) và phải được kiểm chứng lâm sàng để tìm ra liều lượng thích hợp.

Lợi khuẩn probiotic có thể tìm thấy trong các chất bổ sung cũng như thành phần trong các loại thực phẩm và đồ uống. Những vi khuẩn và nấm men (yeast) này được sử dụng từ hàng ngàn năm trước để lên men thức ăn. Một số loại sữa chua và các sản phẩm từ sữa có chứa lợi khuẩn này, đặc biệt là hai chủng Bifidobacteria và Lactobacilli. Không phải tất cả các vi khuẩn có mặt trong sản phẩm sữa lên men và sữa chua đều có tác dụng của lợi khuẩn. Do đó, việc xem xét 2 chủng này là lợi khuẩn là dựa trên thử nghiệm lâm sàng.^4-6

Prebiotic được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm và có thể được trích ly từ thực vật (ví dụ, rễ rau diếp xoắn) hoặc bằng phương pháp tổng hợp (ví dụ, chuyển hóa từ sucrose bằng enzym).

Một thành phần thực phẩm xếp vào nhóm prebiotic phải có những điều sau: (a) thành phần này không bị tiêu hóa và hấp thụ; (b) được lên men bởi các vi sinh vật đường ruột và (c) quan trọng nhất là có khả năng kích thích có chọn lọc sự tăng trưởng hoặc hoạt tính của vi khuẩn đường ruột có lợi cho sức khỏe.⁷

Khi lợi khuẩn probiotic kết hợp với prebiotic cho tác dụng tương trợ thì được gọi là “synbiotics.” Synbiotic có tác dụng hiệu quả hơn lợi khuẩn probiotic.

Hoạt động của đường tiêu hóa (GI Tract)

Để hiểu rõ vai trò của probiotic và prebiotic trong cơ thể, trước tiên ta phải tìm hiểu về đường tiêu hóa và cơ thể con người. Cơ thể người có nhiều loại vi sinh vật sống kí sinh trên da, trong miệng và đường tiêu hóa. Trong đó các vi sinh vật ở đường tiêu hóa đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe chủ thể. Hoạt tính vi khuẩn trong đường ruột thường phức tạp và có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố. Hệ vi sinh này, bao gồm cả lợi khuẩn và hại khuẩn, giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì một đường ruột khỏe mạnh và giúp các hoạt động của ruột làm việc hiệu quả, như việc cho phép hấp thu chất dinh dưỡng và ngăn cản các độc tố (vi khuẩn hay virus lạ) xâm nhập vào cơ thể. Các vi khuẩn này phân hủy vitamin và lên men các chất xơ và những carbohydrate không được tiêu hóa ở đường tiêu hóa phía trên. Quá trình phân hủy này tạo ra các axit béo quan trong cho đường ruột khỏe mạnh (đặc biệt là đường tiêu hóa phía dưới) đồng thời ức chế quá trình phát triển của vi khuẩn có hại. Những vi khuẩn đường ruột có lợi này cũng có tác dụng hỗ trợ cho việc đi ngoài đều đặn.

Hoạt động của probiotic trong đường tiêu hóa (GI Tract)

Việc tiêu thụ của probiotic, đặc biệt loài Bifidobacteria và Lactobacilli, có thể giúp “cân bằng” hệ vi sinh vật, tăng số lượng lợi khuẩn và giảm (ức chế sự tăng trưởng của) các vi khuẩn có hại trong ruột. Probiotic làm thay đổi các phản ứng miễn dịch, giúp tăng cường khả năng ngăn cản độc tố của đường ruột. Ví dụ, một số loài lợi khuẩn probiotic cụ thể có làm giảm nguy cơ nhiễm trùng, đặc biệt là virus trong ruột.¹ Gần đây hơn, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng probiotic còn có khả năng điều chỉnh hoạt động của hệ miễn dịch, giúp kiểm soát hoặc làm giảm sự phát triển của một số bệnh dị ứng.

Những nghiên cứu về ảnh hưởng của probiotic đối với sức khỏe.

Có lẽ bằng chứng thuyết phục nhất cho hiệu quả của probiotic là việc ngăn ngừa bệnh tiêu chảy và giúp việc đi ngoài đều đặn. Trường hợp sữa chua có chứa đủ lượng men vi sinh sống và có hoạt tính (Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus), nó sẽ làm giảm đáng kể các triệu chứng của bệnh không dung nạp lactose (lactose intolerance).^3,7  Một nghiên cứu ở trẻ nhỏ cho thấy hiệu quả rõ ràng của hai chủng Lactobacillus về cải thiện bệnh tiêu chảy cấp do rotavirus.⁸  Theo nghiên cứu trên trẻ nhỏ đi nhà trẻ cho thấy trẻ em tiêu thụ một số chủng lợi khuẩn cụ thể sẽ làm cải thiện đáng kể triệu chứng bệnh tiêu chảy.^9-11 Theo phân tích tổng hợp từ 18 nghiên cứu cũng báo cáo rằng cách điều trị bằng probiotic rút ngắn thời gian bệnh tiêu chảy cấp ở trẻ em.¹² Ở người lớn, ít có tài liệu chứng minh hiệu quả của lợi khuẩn đối với bệnh tiêu chảy vì có thể hiệu quả đó là do dùng thuốc kháng sinh.¹³

Một số chủng probiotic điều chỉnh hệ thống miễn dịch và tăng cường khả năng miễn dịch phòng thủ ở các tế bào niêm mạc ruột.^14-15 Một vài chủng còn chứng minh là có tác động tích cực trên các dấu hiệu phản ứng miễn dịch đối với stress.¹⁵ Một nghiên cứu ở người cao tuổi tìm thấy sự tăng cường chức năng miễn dịch sau tiêu thụ sữa có bổ sung chủng Bifidobacteriumlactis.¹⁶ Bifidobacteria là một trong những loài vi khuẩn chiếm đa số trong đường ruột của trẻ sơ sinh bú sữa mẹ. Một số chuyên gia tin rằng chính sữa mẹ cung cấp lượng khuẩn Bifidobacteria cao hơn so với sữa công thức, điều này giải thích tại sao các em bé bú sữa mẹ thường khỏe mạnh hơn.¹⁷ Ngoài ra, nghiên cứu về sự phát triển cơ thể còn đưa ra chứng cứ mới về một số chủng probiotic tác động có lợi đối với bệnh dị ứng.^14,15,18 Một số chủng probiotic cũng có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của viêm ruột do vi khuẩn gây ra, viêm dạ dày ruột cấp tính, bệnh viêm ruột, và cũng có thể làm giảm nguy cơ ung thư đại tràng.^5,19,20

Trong khi nghiên cứu mới còn đang được tiến hành, bằng chứng hiện tại cho thấy một số chủng probiotic cấy vào các sản phẩm sữa, sữa chua có tác dụng làm giảm cholesterol ở động vật và con người.^21-22

Hoạt động của prebiotic trong đường tiêu hóa

Vai trò chính của prebiotic là kích thích sự tăng trưởng của lợi khuẩn trong đường ruột giúp và do đó tăng cường tác dụng của vi khuẩn probiotic. Prebiotic cũng được tìm thấy là có thể làm tăng sự hấp thu một số khoáng chất nhất định (chẳng hạn như canxi và magiê).⁴ Prebiotic cũng có thể giúp ức chế sự phát triển khối u, chẳng hạn như u tuyến và ung thư biểu mô ở ruột, và do đó làm giảm các yếu tố nguy cơ liên quan tới bệnh đại trực tràng .¹

Những nghiên cứu về ảnh hưởng sức khỏe của prebiotic

Ảnh hưởng của prebiotic đến sự hấp thụ chất khoáng cho cơ thể đã và đang được kiểm chứng, các nghiên cứu cho thấy một số prebiotic nhất định, chẳng hạn như oligosaccharide không tiêu hóa được (non-digestible oligosaccharides) (NDOs), làm tăng khả năng hấp thụ canxi cho cơ thể.²³ Tuy nhiên, ảnh hưởng này tùy thuộc từng loại NOD và từng nhóm người được nghiên cứu vì nó còn phụ thuộc quá trình lên men trong ruột và số lượng NDOs mà cơ thể từng người tiêu thụ được.²⁰ Nghiên cứu sơ bộ cho thấy prebiotic có thể tác động tích cực lên hệ miễn dịch và cải thiện sức đề kháng chống lại bệnh truyền nhiễm.^24-25

Ít có tài liệu khẳng định mối liên hệ giữa prebiotic với việc giảm lượng mỡ (lipid) trong máu, chủ yếu là từ những nghiên cứu về inulin và oligofructose. Ở người có chứng tăng lipid trong máu (hyperlipidemic), prebiotic sẽ làm giảm cholesterol, còn ở những người có mức lipid bình thường thì prebiotic làm giảm triglyceride (lipid tổng) của huyết thanh.²⁶

Trong khi tác dụng có lợi cho sức khỏe của probiotic và prebiotic đã được biết một cách rộng rãi, những nghiên cứu sâu hơn vẫn tiếp diễn để kiểm chứng mối liên hệ giữa chúng và khả năng làm giảm nguy cơ mắc một số loại bênh.²⁷

Prebiotic và probiotic làm cân bằng giữa hệ vi sinh trong cơ thể, nên bằng cách trực tiếp hay gián tiếp giúp tăng cường khả năng miễn dịch và sức khỏe đường ruột. Mặc dù có những lợi ích khác nhau từ các khuẩn này nhưng các chuyên gia đồng ý rằng tiêu thụ thực phẩm có chứa lợi khuẩn này mang lại sức khỏe tốt hơn. Ngoài ra, ảnh hưởng này là tùy thuộc vào chủng loài và do đó nhất thiết phải được kiểm nghiệm lâm sàng cho từng loài cụ thể trước khi có kết luận.

Tài liệu tham khảo:

1. Ashwell M. Concepts of Functional Foods (ILSI Europe Concise Monograph Series Ed Walker, R) 2002. Available at: http://www.ilsina.org/file/ILSIFuncFoods.pdf
2. Joint FAO/WHO Working Group Report on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food, London, Ontario, Canada, April 30 and May 1, 2002. Available at: ftp://ftp.fao.org/es/esn/food/wgreport2.pdf
3. Sanders ME. Probiotics: A Publication of The Institute of Food Technologists Expert Panel on Food Safety and Nutrition, Food Technol. 1999;53:67-77.
4. Adolfsson O. Yogurt and gut function. Am J of ClinNutr. 2004;80:245-56.
5. Saikali J. Fermented milks, probiotic cultures, and colon cancer. Nutr and Cancer. 2004;^49:14-24.
6. Picard C. Review article: Bifidobacteria as probiotic agents-physiological effects and clinical benefits. Aliment PharmacolTher. 2005;22:495-512.
7. Gibson GR. Dietary Modulation of the Human Gut Microflora Using the Prebiotics Oligofructose and Inulin. Am SocityNutr Sci. 1999;129:1438S-1441S.
8. Rosenfeldt V, Michaelsen KF, Jakobsen M, Larsen CN, Moller PL, Pedersen P, Tvede M, Weyrehter H, Valerius NH, Paerregaard A. Effect of probiotic Lactobacillus strains in young children hospitalized with acute diarrhea. Pediatr Infect Dis J. 2002;21:411-416.
9. Pedone CA, Bernabeu AO, Postaire ER, Bouley CF, Reinert P, Cirde. The effect of supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei (Strain DN-114 001) on acute diarrhea in children attending day care centers. Intl J ClinPract. 1999;53:179-184.
10. Pedone CA, Arnaud CC, Postaire ER, Bouley CF, Reinert P, Cirde. Multicentric study of the effect of milk fermented by Lactobacillus casei on incidence of diarrhea. Intl J ClinPract. 2000;54:568-571.
11. Weizman Z, AsliGhaleb, Alsheikh A. Effect of a probiotic infant formula on infections in child care centers: Comparison of two probiotic agents. Pediatrics. 2005;115:5-9.
12. Huang JS, Bousvaros A, Lee JW, Diaz A, Davidson EJ. Efficacy of probiotic use in acute diarrhea in children. Dig Dis Sci. 2002;47:2625-2634.
13. De Roos NM, Katan MB. Effects of probiotic bacteria on diarrhea, lipid metabolism, and carcinogenesis: A review of papers published between 1988 and 1998. Am J ClinNutr. 2000;71:405-411.
14. Isolauri, E. Probiotics: Effects on immunity. Am J ClinNutr. 2001;73(suppl):444S-450S.
15. Pujol P, Huguet J, Drobnic F, Banquells M, Ruiz O, Galilea P, Segarra N, Aguilera S, Burnat A, Mateos JA, Postaire. The effect of fermented milk containing Lactobacillus casei on the immune response to exercise. Sports Med. Training and Rehab. 2000;9:209-223.
16. Gill HS, Rutherfurd KJ, Cross ML, Gopal PK. Enhancement of immunity in the elderly by dietary supplementation with the probiotic Bifidobacteriumlactis HNO19. Am ClinNutr. 2001;74:833-839.
17. Rubaltelli FF, Biadaioli R, Pecile P, Nicoletti P. Intestinal flora in breast- and bottle-fed infants. J Perinat Med. 1998;26:186-191.
18. Duggan C, Gannon J, Walker WA. Protective nutrients and functional foods for the gastrointestinal tract. Am J ClinNutr. 2002;75:789-808.
19. Isolauri E, Kirjavainen PV, Salminen S. Probiotics: A role in the treatment of intestinal infection and inflammation? Gut. 2002;50(suppl III):54-59.
20. Saggiro A. Probiotics in the treatment of irritable bowel syndrome. J ClinGastroenterol. 2004;38(supp. II):S104-S106.
21. St-Onge MP, Farnworth ER, Jones P. Consumption of fermented and nonfermented dairy products: Effects on cholesterol concentrations and metabolism. Am J ClinNutr. 2000;71:674-681.
22. Xiao JZ, Kondo S, Takahashi N, Miyaji K, Oshida K, Hiramatsu AK, Iwatsuki K, Kokubo S, Hosono A. Effects of milk products fermented by Bifidobacteriumlongum on blood lipids in rats and healthy adult male volunteers. J Dairy Sci. 2003;86:2452-2461.
23. Scholz-Ahrens KE , Schaafsma G, Heuvel E, Schrezenmeir J. Effects of prebiotics on mineral metabolism. Am J ClinNutr. 2001;73(suppl):459S-464S.
24. Saavendra JM, Tschemia A. Human studies with probiotics and prebiotics: clinical implications. British J Nutr. 2002;87:S241-S246.
25. Cummings JH, Macfarlane GT. A study of fructo oligosaccharides in the prevention of travelers’diarrhea. Aliment PharmacolTher. 2001;15(8):1139-1145.
26. Pereira DI, Gibson GR. Effects of consumption of probiotics and prebiotics on serum lipid levels in humans. Crit Rev BiochemMol Biol. 2002;37:259-281.
27. Roberfroid M. Prebiotics and probiotics: Are they functional foods? Am J ClinNutr. 2000;71(suppl):1682S-1687S.

Nguồn:

http://www.foodinsight.org/Functional_Foods_Fact_Sheet_Probiotics_and_Prebiotics