Postbiotyki – czym są i jakie mają znaczenie dla mikrobioty jelitowej?

Postbiotyki to bioaktywne związki, które w ostatnich latach zyskują coraz większe zainteresowanie naukowców ze względu na swoje właściwości wspierające mikrobiotę jelitową oraz układ odpornościowy. Co istotne, postbiotyki mogą oferować część korzyści przypisywanych probiotykom, przy jednoczesnym zachowaniu większej stabilności i bezpieczeństwa stosowania. W artykule przedstawiono najważniejsze informacje dotyczące postbiotyków, mechanizmów ich działania oraz potencjalnych zastosowań w profilaktyce i wspomaganiu zdrowia.

1. Czym jest postbiotyk?
2. Postbiotyki a zdrowie jelit
3. Jak postbiotyki wpływają na metabolizm i poprawę zdrowia metabolicznego?
4. Postbiotyki a dieta i dietoterapia
5. Suplementacja postbiotykami
6. Stabilność i przechowywanie postbiotyków
7. Postbiotyki w kosmetykach
8. Postbiotyki – najczęściej zadawane pytania

Z tego artykułu dowiesz się:

• czym są postbiotyki, w jaki sposób powstają i jak działają na organizm,
• czym postbiotyk różni się od probiotyku,
• jakie są naturalne źródła postbiotyków w diecie.

Dzięki temu artykułowi zrozumiesz na czym polega wielokierunkowe działanie postbiotyków oraz jaką rolę odgrywa codzienna dieta bogata w związki postbiotyczne.

Czym jest postbiotyk?

Postbiotyk to „preparat nieożywionych drobnoustrojów i/lub ich składników korzystnie wpływający na zdrowie docelowego gospodarza” – mówi definicja opracowana w 2021 roku przez International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP), czyli międzynarodowe i niezależne stowarzyszenie naukowe zajmujące się badaniami nad probiotykami i prebiotykami, synbiotykami, postbiotykami oraz żywnością fermentowaną.

Według ISAPP postbiotyk może zawierać nienaruszone, martwe komórki drobnoustrojów, ale również lub jedynie fragmenty ich struktury komórkowej tj. ściany i błony komórkowe, egzopolisacharydy, pile czy białka zakotwiczone w ścianie bakterii oraz produkty będące metabolitami komórkowymi lub powstające w wyniku fermentacji tj. enzymy, bakteriocyny, kwasy organiczne, peptydy.

Warto wiedzieć, że terminu postbiotyk nie powinno się używać w odniesieniu do wyizolowanych i oczyszczonych substancji np. metabolitów bakterii – krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (maślan sodu).

Dużą zaletą postbiotyków jest ich wysoka trwałość oraz stabilność, dzięki czemu nie wymagają tak rygorystycznych warunków przechowywania i stosowania jak probiotyki. Wymagane jest natomiast, aby postbiotyk wywierał korzystne działanie prozdrowotne, które powinno być potwierdzone badaniami. Stosowanie postbiotyku musi być również bezpieczne dla zdrowia, a więc poddane ocenie klinicznej w różnych grupach pacjentów.

Postbiotyki a zdrowie jelit

Postbiotyki mogą wspierać funkcjonowanie bariery jelitowej poprzez wpływ na komórki nabłonka oraz modulację odpowiedzi immunologicznej w obrębie jelit. Badanie eksperymentalne wskazują, że  część postbiotyków może wpływać na ekspresję genu MUC2, który koduje główną mucynę jelitową – białko stanowiące podstawowy składnik śluzu pokrywającego nabłonek jelit. Zwiększenie ekspresji tego genu prowadzi do nasilonej produkcji śluzu, co wzmacnia barierę śluzową jelit i poprawia jej funkcję ochronną.

W świetle współczesnych badań podkreśla się istotny związek właśnie między jelitami, a odpornością organizmu. Dodatkowo część postbiotyków może stanowić źródło energii dla komórek nabłonka jelitowego. Niektóre komponenty postbiotyczne mogą wpływać na interakcje między mikroorganizmami jelitowymi, ograniczając wzrost wybranych patogenów oraz wspierając równowagę mikrobioty. Postbiotyki mogą modulować odpowiedź immunologiczną poprzez oddziaływanie na komórki układu odpornościowego, takie jak makrofagi, komórki dendrytyczne oraz limfocyty T.

W badaniach obserwuje się potencjalny wpływ na produkcję cytokin pro- i przeciwzapalnych, jednak efekt ten zależy od konkretnego preparatu i modelu badawczego. W konsekwencji przypuszcza się, że postbiotyki mogą uczestniczyć w utrzymaniu równowagi immunologicznej w obrębie przewodu pokarmowego, jednak ich rola kliniczna wymaga dalszych badań. Obecnie większość danych pochodzi z badań in vitro i modeli zwierzęcych.

Wpływ na mikrobiom i mikrobiotę

Postbiotyki mogą modulować skład mikrobioty jelitowej poprzez oddziaływanie na równowagę pomiędzy drobnoustrojami korzystnymi i patogennymi. Jednym z kluczowych mechanizmów ich działania jest hamowanie namnażania bakterii chorobotwórczych, co wynika m.in. z obecności bakteriocyn oraz kwasów organicznych o właściwościach bakteriostatycznych i bakteriobójczych. Badania wskazują, że postbiotyki pochodzące z różnych gatunków Lactobacillus mogą hamować wzrost zarówno bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych takich jak Listeria monocytogenes, Salmonella enterica czy Escherichia coli.

Funkcje immunologiczne postbiotyków

Postbiotyki mogą wykazywać działanie immunomodulacyjne poprzez kilka wzajemnie powiązanych mechanizmów, jednak ich efekt zależy od rodzaju preparatu oraz modelu badawczego, w którym są oceniane. W badaniach eksperymentalnych obserwuje się, że mogą one wpływać na regulację ekspresji genów związanych z odpowiedzią immunologiczną, co potencjalnie sprzyja utrzymaniu równowagi immunologicznej i ograniczaniu nadmiernych reakcji zapalnych.

Jednym z opisywanych mechanizmów jest wpływ na produkcję cytokin, obejmujący modulację poziomu mediatorów prozapalnych, takich jak TNF-α czy IL-6, oraz cytokin o działaniu przeciwzapalnym, w tym IL-10. Efekty te są jednak zależne od konkretnego szczepu, rodzaju inaktywacji oraz warunków eksperymentalnych.

Dodatkowo postbiotyki mogą oddziaływać na aktywność komórek układu odpornościowego, takich jak makrofagi, limfocyty T i komórki dendrytyczne, wspierając prawidłowe rozpoznawanie antygenów oraz ograniczanie nadmiernej odpowiedzi immunologicznej w obrębie przewodu pokarmowego. W konsekwencji może to sprzyjać utrzymaniu integralności bariery jelitowej oraz homeostazy immunologicznej, choć zakres tych efektów wymaga dalszych badań klinicznych.

Jak postbiotyki wpływają na metabolizm i poprawę zdrowia metabolicznego?

Postbiotyki mogą wywierać wielokierunkowy wpływ na procesy metaboliczne, w tym na gospodarkę lipidową i węglowodanową organizmu. Część obserwowanych efektów w badaniach eksperymentalnych wiąże się z oddziaływaniem nieożywionych komponentów bakteryjnych, a także pośrednio z metabolitami mikrobioty jelitowej.

Wśród najczęściej analizowanych metabolitów znajdują się krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), takie jak octan, propionian i maślan, które powstają w wyniku fermentacji bakteryjnej błonnika pokarmowego w jelicie grubym. Choć w ścisłym znaczeniu aktualnej definicji SCFA nie są klasyfikowane jako postbiotyki, to jako nieodłączny element mikrobiomu są badane pod kątem potencjalnego wpływu na regulację sygnałów związanych z apetytem i sytością, m.in. poprzez oddziaływanie na wydzielanie hormonów jelitowych, takich jak peptyd YY (PYY) oraz glukagonopodobny peptyd-1 (GLP-1).

Analizuje się również ich wpływ na gospodarkę lipidową, w tym na metabolizm cholesterolu oraz kwasów żółciowych. Wyniki badan są obiecujące, nie pozwalają jednak na stwierdzenie, że postbiotyki i metabolity mikrobioty mogą stanowić samodzielną metodę redukcji masy ciała lub leczenia zaburzeń metabolicznych.

Postbiotyki a dieta i dietoterapia

Zainteresowanie wykorzystaniem postbiotyków w dietoterapii systematycznie rośnie, głównie ze względu na ich potencjalny wpływ na:

• funkcjonowanie bariery jelitowej,
• modulację odpowiedzi immunologicznej.

W badaniach eksperymentalnych i wstępnych badaniach klinicznych analizuje się również ich możliwy wpływ na wybrane parametry metaboliczne.

Wiele produktów spożywczych, zwłaszcza fermentowanych, zawiera bioaktywne związki powstające w wyniku aktywności mikroorganizmów. Należą do nich m.in.:

• jogurty,
• kefiry,
• kiszone warzywa,
• kombucha.

Produkty te dostarczają różnych metabolitów bakteryjnych oraz składników komórkowych drobnoustrojów, które mogą wykazywać korzystne działanie na organizm. Dostępne są również produkty funkcjonalne wzbogacane o składniki o działaniu postbiotycznym, takie jak koktajle odżywcze, napoje czy preparaty białkowe, kierowane m.in. do osób aktywnych fizycznie lub po antybiotykoterapii.

Postbiotyki w technologii żywności

Postbiotykiem zatwierdzonym do stosowania jako środek konserwujący żywność jest nizyna – lantybiotyk czyli niewielkie białko wytwarzane przez specyficzny szczep Lactococcus lactis subsp. lactis. Związek jest dodawany do produktów spożywczych (zup w puszkach, żywności dla niemowląt, wypieków piekarniczych, majonezu i produktów mlecznych) ponieważ hamuje rozwój wielu patogennych bakterii i grzybów strzępkowych.

Z kolei egzopolisacharydy czyli wielocukry wydzielane przez mikroorganizmy na zewnątrz komórki, są badane pod kątem nowych zastosowań w przemyśle spożywczym ze względu na to, że mogą wpływać na właściwości fizykochemiczne produktów (np. lepkość, stabilizację i zdolność wiązania wody, a także smak i zapach).

Suplementacja postbiotykami

W ostatnich latach obserwuje się wzrost dostępności preparatów zawierających postbiotyki, choć nadal stanowią one mniej liczną grupę produktów niż probiotyki. Rosnące zainteresowanie tymi związkami wynika przede wszystkim z ich większej stabilności oraz braku żywych mikroorganizmów, co może ułatwiać przechowywanie i stosowanie.

Bywa, że postbiotyki są łączone z probiotykami i prebiotykami co może potencjalnie wpływać na uzyskanie szerszego efektu biologicznego.

Stabilność i przechowywanie postbiotyków

Postbiotyki charakteryzują się wysoką stabilnością w porównaniu do żywych probiotyków, ponieważ nie zawierają aktywnych komórek mikroorganizmów które wymagają szczególnych warunków przechowywania. Dzięki temu są mniej wrażliwe na zmiany temperatury, pH czy obecność tlenu, co zwiększa ich trwałość zarówno w formie preparatów aptecznych, jak i w produktach spożywczych.

Ich duża stabilność sprawia, że nie wymagają rygorystycznych warunków logistycznych, co stanowi istotną przewagę nad probiotykami i ułatwia ich zastosowanie w technologii żywności oraz suplementacji. Stabilność postbiotyku zależy jednak od rodzaju składników jakie zawiera. Niektóre z tych związków mogą ulegać degradacji pod wpływem wysokiej temperatury lub długotrwałego przechowywania, dlatego istotne jest odpowiednie zabezpieczenie formulacji np. poprzez zastosowanie procesu liofilizacji lub zastosowanie odpowiednio dobranych nośników ochronnych.

Postbiotyki w kosmetykach

Postbiotyki są coraz częściej wykorzystywane w formulacjach kosmetycznych jako składniki o potencjalnym działaniu wspierającym kondycję skóry. Sugeruje się, że mogą one wykazywać właściwości antyoksydacyjne, przeciwzapalne oraz wspomagające procesy regeneracyjne skóry oraz wspierać równowagę mikrobioty skóry i sprzyjać utrzymaniu fizjologicznego pH.

Wpływ postbiotyków na kondycję skóry

Ze względu na potencjalne właściwości postbiotyków z dużym zainteresowaniem obserwuje się efekty pielęgnacyjne z użyciem kosmetyków postbiotycznych. Szczególnie dotyczy to pielęgnacji skóry z zaburzeniami równowagi mikrobioty, takich jak atopowe zapalenie skóry (AZS), trądzik czy łuszczyca, ale również wtedy kiedy konieczne jest przywrócenie prawidłowej bariery naskórkowej – w pielęgnacji skóry suchej, wrażliwej, podrażnionej.

Postbiotyki – najczęściej zadawane pytania

Czy postbiotyki można przyjmować w trakcie antybiotykoterapii, czy dopiero po jej zakończeniu?

Postbiotyki można stosować zarówno w trakcie antybiotykoterapii, jak i po jej zakończeniu. W przeciwieństwie do probiotyków nie zawierają żywych mikroorganizmów, dlatego antybiotyki nie wpływają na ich skuteczność. Nie ma konieczności zachowywania odstępu czasowego między przyjęciem postbiotyków, a zażyciem antybiotyku.

Jakie naturalne produkty kiszone zawierają najwięcej dobroczynnych postbiotyków?

Naturalne produkty fermentowane, takie jak kiszona kapusta, kiszone ogórki, kimchi, kefiry czy jogurty, zawierają liczne bioaktywne związki powstające w wyniku działania mikroorganizmów. Należą do nich m.in. kwasy organiczne, bioaktywne peptydy oraz inne metabolity bakterii fermentacyjnych, które mogą korzystnie wpływać na funkcjonowanie przewodu pokarmowego i układu odpornościowego. Należy jednak podkreślić, że produkty te nie stanowią typowego źródła postbiotyków w rozumieniu definicji ISAPP (2021), ponieważ nie są standaryzowanymi preparatami zawierającymi inaktywowane mikroorganizmy.

Czy kwas masłowy (maślan sodu) zalicza się do grupy postbiotyków?

Kwas masłowy i jego sole (maślany) są metabolitami wytwarzanymi przez bakterie jelitowe podczas fermentacji błonnika pokarmowego. Choć w starszej literaturze często zalicza się je do postbiotyków, zgodnie z definicją ISAPP z 2021 roku oczyszczone metabolity bakteryjne nie są klasyfikowane jako postbiotyki (nie zawierają inaktywowanych komórek mikroorganizmów ani ich składników).

Czym się różni probiotyk od postbiotyku?

Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które – podawane w odpowiedniej ilości – wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza. Natomiast postbiotyki, zgodnie z aktualną definicją International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP, 2021), to preparaty zawierające inaktywowane (nieożywione) mikroorganizmy i/lub ich składniki, które również mogą wykazywać działanie prozdrowotne.