Door de snelle ontwikkelingen in het wetenschappelijke onderzoek zijn de ‘biotica’ – pre-, pro-, post- en synbiotica – niet meer uit het nieuws weg te branden. Maar wat weten we er nu eigenlijk concreet over? Welke rol spelen ze in het menselijke organisme en hoe beïnvloeden ze onze gezondheid? Hoog tijd dus om hun levensverhaal onder de loep te nemen!
In den beginne waren er … probiotica
De eerste verwijzingen naar wat we vandaag ‘probiotica’ noemen, gaan terug tot enkele eeuwen voor onze jaartelling. Toen al kende de mens voedingsmiddelen zoals gefermenteerde melk, wijn of bier als resultaat van de combinatie van melkzuurbacteriën en gisten. Het zou nog tot de 19e eeuw duren voordat Louis Pasteur de wetenschap een grote dienst bewijst door de rol van bacteriën in het proces van melkzuurfermentatie te ontrafelen (1857). Zes jaar later ontwikkelt hij ook de techniek van het pasteuriseren, een doorbraak waarmee hij de basis legt voor de microbiologie. Sindsdien is het onderzoek op dit terrein overal ter wereld in een stroomversnelling geraakt.
Het concept ‘probiotica’ of ‘goede bacteriën’ wordt voor het eerst gebruikt in het begin van de 20e eeuw door Elie Metchnikoff. De Russische wetenschapper mocht in 1908 de Nobelprijs in ontvangst nemen voor zijn onderzoek op het vlak van het immuunsysteem en fagocyten.
In 1953 lanceert Werner Kollath de term ‘probiotica’ (voor het leven) als opponent van ‘antibiotica’ (tegen het leven). De Duitse arts omschrijft probiotica als ‘actieve stoffen die essentieel zijn voor een gezond leven’.
De eerste resultaten van klinische en wetenschappelijke onderzoeken over dit thema worden pas in de jaren 1990 gepubliceerd. In 2001 leggen de FAO en de WHO een wetenschappelijke definitie vast van probiotica. Deze definitie wordt bijgesteld in het licht van de wetenschappelijke vooruitgang en het onderzoek naar darmmicrobiota (voorheen darmflora genoemd).
In 2014 bereikt de International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics een consensus over de definitie van probiotica: “levende micro-organismen, die wanneer in voldoende hoeveelheden toegediend, een gunstig effect hebben op de gastheer” (1).
Ondertussen verschenen er ontelbaar veel wetenschappelijke publicaties – in allerlei verschillende vormen – over het thema ‘probiotica’.
Wat doen probiotica ?
Ze helpen bij het verrijken van de darmen en leveren een gezondheidsvoordeel door het evenwicht in het darmmicrobioom te reguleren.
Lees ook: Na de probiotica: postbiotica
De ontdekking van het darmmicrobioom
In het begin van de 21e eeuw werd het genetisch en moleculair potentieel van het darmmicrobioom (voorheen darmflora genoemd) in kaart gebracht aan de hand van een metagenomische analyse.
De volgende in lijn zijn prebiotica
Het concept ‘prebiotica’, ofwel ‘voedsel voor de darmen dat het darmmicrobioom kan moduleren’, dook pas op in 1995.
Prebiotica werden aanvankelijk beschreven als een “specifieke soort voedingsvezels die de ontwikkeling van gunstige bacteriën in de darmen stimuleren”.
Daarna hebben wetenschappers getracht deze vezels te definiëren op basis van hun vermogen om de hoeveelheid bacteriën in de darmen die gunstig zijn voor de gezondheid te verhogen. Het onderzoek spitste zich voornamelijk toe op de soorten Bifidobacterium en Lactobacillus.
Prebiotica worden onderverdeeld in 3 groepen:
- inuline (een polysacharide die van nature voorkomt in heel wat planten),
- fructo-oligosachariden (FOS: oligosachariden die voorkomen in bepaalde voedingswaren en preparaten),
- galacto-oligosachariden (GOS: oligosachariden die voorkomen in bepaalde planten en producten op basis van lactose).
Naarmate het onderzoek over het menselijk darmmicrobioom zich verder ontwikkelde, is uit vele studies duidelijk geworden dat er ook andere soorten dan lactobacillen en bifidobacteriën een gunstig effect hebben op de gezondheid.
Twaalf wetenschappers onderschrijven op vandaag de volgende definitie van prebiotica (2):
Een prebioticum is “een substraat dat selectief wordt gebruikt door gastheermicro-organismen die een gezondheidsvoordeel opleveren”.
Dat zet de deur open voor veel andere stoffen naast inuline, FOS en GOS, voor zover er wetenschappelijk bewijs is voor hun gezondheidsvoordelen via de metabolische activiteit van de microben in en op het lichaam.
Een prebioticum moet aan drie criteria voldoen om effectief als dusdanig te worden beschouwd (Davani-Davari et al., 2019):
- Het moet maagzuurresistent zijn, mag niet kunnen gehydrolyseerd worden door de enzymen van zoogdieren en mag niet worden geabsorbeerd in het bovenste deel van het spijsverteringskanaal.
- Het kan gefermenteerd worden door het darmmicrobioom.
- Het moet selectief de groei en/of activiteit stimuleren van de darmbacteriën, wat bijdraagt aan de gezondheid van de gastheer.
Prebiotica zijn van nature aanwezig in een hele reeks voedingswaren: groenten (ui, look, aardpeer …), fruit (bananen …), graangewassen (tarwe, gerst, haver …) en cichorei, die inuline en FOS levert.
Aan sommige voedingswaren zoals yoghurt, ontbijtgranen, brood en bepaalde dranken worden prebiotica toegevoegd.
Wat doen prebiotica?
Ze voeden en stimuleren de ‘gezonde’ bacteriën in onze darmen.
Lees ook: Hoeveel micro-organismen eten wij?
En dan zijn er nog … postbiotica
Het onderzoek naar postbiotica, die vrij recent (2013) werden ontdekt, neemt tegenwoordig een hoge vlucht. We kunnen ze beschouwen als stoffen afkomstig uit probiotica.
Hun huidige wetenschappelijke definitie luidt als volgt: “preparaat van levenloze micro-organismen en/of hun componenten, die een gezondheidsvoordeel opleveren voor de gastheer” (3).
Het proces waarbij de bacteriën inactief worden gemaakt, de karakterisering en validatie van de stam moeten evenwel worden beschreven en het gezondheidsvoordeel voor de gastheer moet worden aangetoond.
Postbiotica (levenloze organismen) hebben het voordeel dat ze stabiel zijn ten opzichte van de probiotica. Bovendien weten we tegenwoordig ook al dat ze niet alleen inwerken op de darmen.
Postbiotica hebben specifieke chemische structuren. Concreet gaat het om enzymen, peptiden, teichoïnezuren, muropeptiden afgeleid van peptidoglycaan, polysachariden, oppervlakte-eiwitten van cellen en organische zuren. Bovendien bevatten ze heel wat signalisatiemoleculen die hun verschillende fysiologische effecten zouden kunnen verklaren, zoals ontstekingswerende, antioxiderende en kankerwerende eigenschappen.
Wat doen postbiotica?
Postbiotica beïnvloeden de werking van onze darmen. Ze bevorderen het voortbestaan van de ‘goede’ bacteriën en houden de ‘slechte’ bacteriën tegen. Ze kunnen ook de darmbarrière helpen versterken en intestinale hyperpermeabiliteit voorkomen.
En last but not least: synbiotica
Dit recente begrip is gebaseerd op de combinatie van prebiotica en probiotica, waarbij de eerste ervoor zorgen dat de tweede overleven en ze hun gunstige effecten in goede omstandigheden kunnen afleveren. Eigenlijk is het de bedoeling om ze te combineren en aldus de best mogelijke wisselwerking te bekomen tussen een of meer stam(men) en hun prebioticum/prebiotica.
Synbiotica worden als volgt gedefinieerd: “mengsel van levende micro-organismen met een of meer substraten die selectief worden gebruikt door gastmicro-organismen en een gezondheidsvoordeel opleveren voor de gastheer” (4).
We onderscheiden twee categorieën synbiotica:
- Synergetische synbiotica: synbiotica waarin het substraat bedoeld is om selectief te worden gebruikt door het of de tegelijk toegediende micro-organisme(n). Het selectieve gebruik van het substraat door het tegelijk toegediende, levende micro-organisme moet worden aangetoond.
- Complementaire synbiotica: synbiotica die bestaan uit een mengsel van pre- en probiotica, dat zich richt op autochtone micro-organismen. Ze moeten beide voldoen aan de definitie van een probioticum en een prebioticum.
Van alle stoffen moeten de veiligheid, stamkarakterisering en gezondheidsvoordelen voor de gastheer in samenhang met de specifieke gebruiksvoorwaarden worden aangetoond en gestaafd.
Zijn er nóg andere biotica?
Steeds vaker duiken in dit verband termen op als psychobiotica, immunobiotica en oncobiotica. Wat wordt hiermee bedoeld?
Psychobiotica
De term zag het levenslicht in 2013 bij de ontdekking van de darm-brein-as. Talloze studies over de link tussen de samenstelling van het darmmicrobioom en psychische klachten (angst, depressie) hebben het belang van nieuwe diagnostische en therapeutische inzichten onder de aandacht gebracht. Onderzoek naar bepaalde probiotica – psychobiotica genoemd – die het darmmicrobioom kunnen beïnvloeden en de geestelijke gezondheid verbeteren, kon niet uitblijven. Om een duidelijk inzicht te verkrijgen in de interactie en het therapeutische voordeel van psychobiotica is er vooralsnog veel meer onderzoek nodig, maar de denkpiste lijkt alvast veelbelovend.
Immunobiotica, oncobiotica …
Ieder mens is uniek en heeft een eigen microbieel systeem! Daarom is het aanlokkelijk om te denken dat we onze gezondheid in het algemeen en specifieke ziektebeelden kunnen beïnvloeden door in te spelen op het darmmicrobioom. Veel wetenschappers en onderzoekers verdiepen zich tegenwoordig in de gezondheid van de darmen en richten hun pijlen op de invloed van ‘biotica’ op de algemene gezondheidstoestand. Die inspanningen resulteren in de lancering van een begrip als immunobiotica om de mogelijke invloed of het effect van bepaalde biotica op het immuunsysteem te benoemen. De term oncobiotica duidt op de mogelijke rol van biotica in de strijd tegen uiterst complexe ziekten als long- en nierkanker.
Het wetenschappelijk onderzoek staat niet stil. Meer dan waarschijnlijk zullen patiënten over een paar jaar reeds de vruchten kunnen plukken van deze innovatieve behandelingen. Maar er is nog een lange weg te gaan, ook wat betreft de wettelijke erkenning van de effecten die aan de verschillende biotica worden toegeschreven.
