Bifidobakter

Bifidobakterid (Bifidobacterium) on grampositiivsed, liikumatud, anaeroobsed bakterid. Bakterite rakud on ebakorrapärase kujuga pulgakesed, mis võivad olla hargnenud ja meenutada hieroglüüfe. Nad ei vaja elutegevuseks hapnikku ega kääritavad suhkruid. Bifidobakterid on endosümbiondid imetajate soolestikus, tupes ja suus. Bifidobakterid moodustavad ühe suurima rakkude perekonna imetajate mikroflooras. Mõned bifidobakterid on kasutusel ka probiootikumidena. Enne 1960. aastaid kutsuti kõiki bifidobakterite liike ühisnimetusega Lactobacillus bifidus. Prantsuse lastearst Henry Tissier isoleeris 1899. aastal Pasteuri Instituudis Pariisis rinnalapse sooleproovist Y-kujulise bakteri ja nimetas selle bifidus'eks. 1907. aastal esitas Pasteuri Instituudi asedirektor Elie Metchnikoff teooria, et piimhappebakterid on kasulikud inimese tervisele. Metchnikoff täheldas, et Bulgaaria talupoegade pikaealisus tulenes kääritatud piimatoodete tarbimisest. Lisaks oletas ta, et bakterikultuuride suukaudne manustamine aitaks kasulikel bakteritel soolestikku jõuda. Bifidobakterid on piimhapebakterid ehk kääritajad. Nad kääritavad suhkruid (näiteks piimasuhkrut ehk laktoosi, aga ka muid suhkruid) piimhappeks. Piimhape eritatakse rakust välja ja bakteri elukeskkond hapestub. Ise nad taluvad pH langust suhteliselt hästi. Bifidobakterite perekond kasutab sahhariidide anaeroobseks glükolüüsiks unikaalset fruktoos-6-fosfaat fosfoketolaasi. Uuritud on just oligosahhariidide metabolismi, sest need sahhariidid on muidu toitainevaeses keskkonnas olemas. On teada, et imikute sooleproovidest leitud bifidobakterite tüved on arenenud kääritama piimasuhkruid, samas kui täiskasvanute sooleproovidest leitud tüved kääritavad taimseid oligosahhariide. On leitud, et mõned bifidobakteri tüved on olulised probiootikumid, ning neid kasutatakse toiduainetööstuses. Erinevate bifidobakteri probiootiliste tüvede toimemehhanismid avaldavad mõju inimese mikrofloorale : reguleerides soolestiku mikroorganismide homöostaasi; inhibeerides patogeensete mikroobide kasvu soole limaskestas, blokeerides nende adhesiooniks vajalikke retseptoreid; stimuleerides lokaalset ja süsteemset kaitsevõimet; olles võimelised käivitama humoraalset ja rakulist immuunsust; pärssides kantserogeensete ensüümide sünteesi mikroorganismide poolt; sünteesides erinevaid vitamiine; võimaldades paljude toidulisandite kättesaadavuse organismile biotransformatsiooni läbi. Bifidobakterid parandavad soolestiku limaskesta kaitsevõimet ning aitavad vähendada lipopolüsahhariidide arvukust seedekulglas. On uuritud, et looduslikult esinevad bifidobakterid pärsivad gramnegatiivsete patogeensete mikroorganismide levikut ja kasvu imikute soolestikus. Ema rinnapiim sisaldab kõrges kontsentratsioonis laktoosi ja väikestes kogustes fosfaate, mis puhverdavad piima pH-d. Bifidobakterid on probiootilised bakterid, mis kääritavad rinnapiima liitsuhkruid, mis ei seedu seedekulgla ülemises osas ja liiguvad seedumatult jämesoolde. Kui ema rinnapiim on jõudnud imiku jämesoolde, algab anaeroobne glükolüüs piimhappebakterite poolt ning pH hakkab langema, mis pärsib gramnegatiivsete bakterite kasvu. Bifidobaktereid on eriti arvukalt rinnalaste jämesooles, täiskasvanud inimestel nende arvukus sooles väheneb. Bifidobakteritel on tähtis roll vähkkasvajate tekkimise ennetamisel. Nitraadid satuvad inimese organismi läbi tarbitud toidu ja vee. Mõned kahjulikud bakterid võivad elutegevuse käigus nitraadid nitrititeks muuta, mis on soodne keskkond vähi tekkimiseks. Bifidobakterid pärsivad selliste bakterite levikut ja elutegevust. Kahjulikel bakteritel ei ole võimalik soolestikku kinnituda ega toituda ning nad väljuvad mööda seedetrakti. Mikroflooral on tähtis osa seedimisprotsessis, ainevahetuses ja kaitsefunktsioonis. Bifidobakterite osakaal seedetrakti mikroflooras on eri sooleosades erinev, kuid nad kuuluvad nii peen- kui ka jämesoole residentmikrofloorasse. Molekulaarsete ja bakterioloogiliste metoodikatega saadud andmed mikrofloora koostisest on mõningal määral erinevad, mida tuleb silmas pidada seedekulgla eubioosi ja düsbioosi hindamisel. Nimelt on jämesoole mikroflooras kultiveerivatel bifidobakteritel ligikaudu 20 korda väiksem osakaal võrreldes molekulaarsete meetoditega saadud tulemustega. Samas näitab bakterioloogiline metoodika, et sooletrakti kõrgemates osades, näiteks käärsooles on nimetatud mikroobigrupi osakaal ligi kümme korda suurem kui roojas. Nende bakterite hulka jämesooles saab suurendada taimsete kiudainete (täisteratooted, kliid) kasutamisega. Bifidobakterite kasvu sooles stimuleerib ka inuliin, mida sisaldavad näiteks sigur, sibul, küüslauk, sojatooted ja banaanid. Inuliini on võimalik osta toidulisandina ka apteegist. Naise genitaaltraktis leidub bifidobaktereid tupes, kus on kõige rikkalikum mikrofloora. Sellel on täita oluline osa nii naise kui ka tema lapse tervise kaitsel. Mehe genitaaltrakti mikroflooras bifidobaktereid ei esine. Seni enim uuritud bifidobakterite tüved on B. infantis, B. bifidum, B. pseudocatenulatum, B. breve, ja B. animalis. Need moodustavad siiski väikse osa kõikidest teadlaste avastatud tüvedest. Keskkonna päritolu järgi liigitatakse bifidobakterid kolmeks: Inimese mikrofloora: B. adolescentis B. angulatum B. bifidum B. breve B. catenulatum B. denticolens B. dentium B. gallicum B. infantis (tuntud ka B. liberorum ja B. lactentis) B. inopinatum B. longum B. pseudocatenulatum Looduslik keskkond ja toit: B. lactis B. minimum B. subtile B. thermacidophilum Loomade mikrofloora: B. animalis B. asteroides B. boum B. choerium B. coryneforme B. cuniculi B. gallinarum B. indicum B. magnum B. merycicum B. pseudolongum B. pullorum B. ruminatium B. saeculare B. suis B. thermophilum (tuntud ka B. ruminale) Kuna inimese seedetraktis on piimhappebakterid väga kasulikud, siis soovitatakse kasutada toiduks nende abil kääritatud piimatooteid probiootilise toiduna, näiteks nagu on tootesarjade Hellus, Gefilus, Actimel, Activia jne tooted. Neis sisalduvad elusad piimhapebakterid, mis vähemalt mingi aja inimese soolestikus püsivad ja avaldavad seal kasulikku toimet. Need bakterid pärsivad kahjulike bakterite paljunemist sooles, aitavad kaasa kaltsiumi omastamisele toidust, sünteesivad vitamiine jne. Probiootiliste bakterite preparaate (kapslid, mis sisaldavad lüofiliseeritud baktereid) on saadaval ka apteegis müüdavate toidulisandite hulgas. Neid preparaate soovitatakse nii inimestele kui ka koduloomadele, näiteks koertele ja kassidele. Preparaate (tooteid), mis sisaldavad nii probiootilisi baktereid kui ka nende kasvu soodustavaid kiudaineid, nimetatakse sünbiootikumideks. Selline preparaat on näiteks LactoSeven, mis sisaldab kiudainet inuliini ja seitset liiki piimhapebaktereid, nii laktobatsille kui ka bifodobaktereid. Valmistatakse ka sünbiootilisi piimatooteid, näiteks biojogurtit, millele on lisaks juuretisebakteritele lisatud ka inuliini. Jogurti suurtootja Dannon Activia tootesarjas on kasutatud Bifidobacterium animalis'e tüve. Valmistatud toode sisaldab probiootilist kultuuri, mis aitab looduslikul viisil parandada seedetrakti tööd. Uuringud koostöös tootjaga on näidanud, et Bifidobacterium animalis püsib elus kogu teekonna seedetraktis ning kiirendab selle tööd. Sarnased uuringud on näidanud, et Bifidobacterium animalis koos teiste probiootikumidega annab positiivseid tulemusi seedetrakti põletiku korral ja pahaloomuliste bakterite vastu. Probiootiline ravi võib osutuda tõhusaks kroonilist kõhulahtisust tekitavate seedetrakti põletike vastu. Schell, Mark A.; Karmirantzou, Maria; Snel, Berend; Vilanova, David; Berger, Bernard; Pessi, Gabriella; Zwahlen, Marie-Camille; Desiere, Frank; et al. (2002). "The genome sequence of Bifidobacterium longum reflects its adaptation to the human gastrointestinal tract". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (22): 14422–7. DOI:10.1073/pnas.212527599. PMC 137899. PMID 12381787. Mayo, Baltasar; van Sinderen, Douwe, toim-d (2010). Bifidobacteria: Genomics and Molecular Aspects. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-68-4. "Potential of probiotics as biotherapeutic agents targeting the innate immune system" (PDF). African Journal of Biotechnology. Veebruar 2005. "Probiotics: 100 years (1907–2007) after Elie Metchnikoff's Observation" (PDF). Communicating Current Research and Educational Topics and Trends in Applied Microbiology. Veebruar 2007. Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 4. oktoober 2012. Vaadatud 16. oktoobril 2014. "Pioneers of Probiotics". European Probiotic Association. Veebruar 2012. Marika Mikelsaar, Tõnis Karki, Irja Lutsar, Reet Mändar. "Meditsiiniline mikrobioloogia I osa" Tartu Ülikool Mikrobioloogia Instituut, 2006 ISBN 9949-11-243-5 Pinzone, MR.; Celesia, BM.; Di Rosa, M.; Cacopardo, B.; Nunnari, G. (2012). "Microbial translocation in chronic liver diseases". Int J Microbiol. 2012: 694629. DOI:10.1155/2012/694629. PMC 3405644. PMID 22848224. Lievin, V (1. november 2000). "Bifidobacterium strains from resident infant human gastrointestinal microflora exert antimicrobial activity". Gut. 47 (5): 646–652. DOI:10.1136/gut.47.5.646. Piimhapebakterid Tiina Alamäe Tartu Ülikool 2012 Bifidobacterium