Μοριακός και βιοχημικός χαρακτηρισμός ζυμών με πιθανές προβιοτικές ιδιότητες και προσδιορισμός της ανοσοτροποποιητικής τους δράσης in vivo
Authors: Κουρελής Ανδρέας 
Published: January 2014

Ως προβιοτικά χαρακτηρίζονται οι ζωντανοί μικροοργανισμοί που όταν καταναλωθούν σε κατάλληλες ποσότητες ασκούν ευεργετική δράση στον ξενιστή. Οι κυριότεροι μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούνται ως προβιοτικοί περιλαμβάνουν βακτήρια του γένους Lactobacillus και Bifidobacterium. Παρόλο που οι ζύμες αποτελούν μέρος της μικροχλωρίδας πολλών γαλακτοκομικών προϊόντων το ενδιαφέρον για τη χρήση τους ως προβιοτικά άρχισε να αναπτύσσεται μόλις τα τελευταία χρόνια. Αν και οι in vitro δοκιμές για τον έλεγχο των προβιοτικών ιδιοτήτων επιτρέπουν την επιλογή των επιθυμητών στελεχών μέσα από μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών, εντούτοις δεν μπορούν να προσομοιάσουν τις πολύπλοκες συνθήκες και αλληλεπιδράσεις που χαρακτηρίζουν ένα in vivo σύστημα. Ο τελικός χαρακτηρισμός ενός στελέχους ως προβιοτικό απαιτεί χρονοβόρα in vivo πειράματα σε πειραματόζωα αλλά και κλινικές δοκιμές στον άνθρωπο. Καθώς οι ευεργετικές (προβιοτικές) ιδιότητες των μικροοργανισμών διαφέρουν ακόμα και ανάμεσα σε στελέχη του ίδιου είδους (στελεχο-ειδικές) στο πλαίσιο της πολυφασικής ταξινόμησης έγινε στην παρούσα εργασία η επιβεβαίωση της ταυτοποίησης των στελεχών ζυμών που απομονώθηκαν από τυρί φέτα και το γαστρεντερικό σωλήνα (κόπρανα) βρεφών με βιοχημικές και μοριακές μεθόδους. Η ταυτοποίηση με βάση το μεταβολικό (Biolog YT) και χρωμοσωμικό (PFGE) πρότυπο έδειξε ότι η PFGE σε συνδυασμό με μία ευαίσθητη βιοχημική μέθοδο όπως το Biolog YT επιτρέπουν την αξιόπιστη ταυτοποίηση των στελεχών ζυμών. Στη συνέχεια προσδιορίστηκαν η πιθανή ύπαρξη πλασμιδίου καθώς και διάφορα βιοχημικά χαρακτηριστικά για τον έλεγχο της ασφάλειας των ζυμών, όπου δύο στελέχη (ΚΚ3.1, ΚΚ4.1) του είδους C. albicans αποκλείστηκαν από τα επόμενα πειράματα ως δυνητικά παθογόνα. Ακολούθησε ο προσδιορισμός και η επιλογή των στελεχών (13 από τα 14 στελέχη) που διαθέτουν in vitro προβιοτικές ιδιότητες. Ο μεγάλος αριθμός στελεχών που διέθεταν in vitro προβιοτικές ιδιότητες καθιστούσε αδύνατο (χρονικά και οικονομικά) να γίνει έλεγχος της in vivo ανοσοενισχυτικής–ανοσοτροποποιητικής δράσης όλων αυτών των στελεχών. Έτσι, έγινε διερεύνηση κατά πόσο το μοντέλο του ραχιαίου αεροθύλακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα εναλλακτικό σύστημα για ένα γρήγορο αρχικό διαχωρισμό και την επιλογή στελεχών με ανοσοτροποποιητική δράση. Η επιλογή του μοντέλου του ραχιαίου αεροθύλακα έγινε με βάση την παρατήρηση ότι τόσο ο εντερικός βλεννογόνος όσο και ο αεροθύλακας λειτουργούν ως μηχανικοί φραγμοί μέσω δομών που σχηματίζονται από επιθηλιακά κύτταρα και μακροφάγα. Ο προσδιορισμός διαφόρων τοπικών ανοσοβιολογικών παραμέτρων (αριθμός πολυμορφοπύρηνων κυττάρων, φαγοκυτταρική ικανότητα, πρότυπο κυτοκινών) στον αεροθύλακα επίμυων και ποντικών έδειξε ότι μόνο 4 στελέχη (S. cerevisiae 982, S. 121 boulardii ΚΚ1 και K. lactis 570, 630) παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη πιθανότητα να έχουν προβιοτική δράση. Τα στελέχη αυτά βρέθηκε ότι εκτός από in vitro βιοχημικές και μικροβιολογικές προβιοτικές ιδιότητες διαθέτουν και in vivo ανοσοενισχυτική- ανοσοτροποποιητική δράση στον αεροθύλακα, η οποία επηρεάζεται και από τη θερμοκρασία ανάπτυξής τους. Προκειμένου να μελετηθεί περαιτέρω η ανοσοτροποποιητική τους δράση στον εντερικό βλεννογόνο, το φυσικό ενδιαίτημα των προβιοτικών, και να ενισχυθεί η χρήση του μοντέλου του ραχιαίου αεροθύλακα ως ένα in vivo μοντέλο επιλογής προβιοτικών στελεχών με ανοσοτροποποιητική δράση έγινε στοματική χορήγηση των επιλεγμένων στελεχών ζυμών σε ποντίκια.