Funkcionalna hrana s "prijateljskim bakterijama"
Bezalkoholna pića s vitaminima A, C i E ili margarin s biljnim sterolima primjeri su novih prehrambenih proizvoda koji su posljednjih godina postali sve popularniji. Često ih se grupira pod pomodnim pojmom "funkcionalna hrana". Ono što im je svima zajedničko je ideja da se hrani da tako reći dodatna korist. Dodavanjem određenih hranjivih tvari ili sastojaka, hrana bi trebala imati poseban zdravstveni učinak pri konzumiranju.
U funkcionalnu hranu spadaju i takozvane probiotičke namirnice, poput fermentiranih mliječnih proizvoda ili nekih vrsta salama koje sadrže žive mikroorganizme. To su uglavnom bakterije mliječne kiseline koje se u aktivnom obliku apsorbiraju s hranom i navodno imaju pozitivne zdravstvene učinke u probavnom traktu.
Poboljšanje probiotičkih svojstava takve hrane bio je cilj istraživačkog projekta PROTECH koji je financirala Europska komisija. Znanstvenici sa sveučilišta i istraživačkih instituta prehrambene industrije u osam europskih zemalja radili su zajedno na istraživanju utjecaja proizvodnje, prerade i skladištenja probiotičke hrane na probiotski učinak u probavnom traktu i na stabilnost probiotičkih svojstava. U nekoliko potprojekata odabrani su sojevi odgovarajućih bakterija mliječne kiseline i ispitana njihova pogodnost za fermentaciju, sušenje i upotrebu u hrani.
Osim toga, ispitano je kako se može u najvećoj mogućoj mjeri izbjeći inaktivacija mikroorganizama tijekom obrade i kasnijeg prolaska kroz izrazito kiseli želudac kako bi bakterije razvile svoj probiotički učinak u crijevima po želji.
Proizvodnja probiotičkih prehrambenih proizvoda mogla bi se pojednostaviti ako su za to potrebne probiotičke bakterije dostupne u obliku suhog pripravka u obliku praha s definiranom visokom gustoćom stanica. Na Institutu za prehrambenu tehnologiju i kemiju hrane na TU Berlin, prof. Dietrich Knorr i njegov kolega Edwin Ananta stoga su u jednom od podprojekata istraživali kako se kulture probiotičkih bakterija mliječne kiseline mogu sušiti što je nježnije moguće korištenjem jeftinog i brzi proces sušenja raspršivanjem. Tijekom sušenja raspršivanjem, tekući proizvodi se raspršuju u fine kapljice na vrhu tornja za sušenje, koje se tijekom slobodnog pada suše strujom vrućeg zraka u tornju.
Budući da su bakterijske stanice relativno osjetljive na toplinu, znanstvenici TU-a pokušali su mijenjati procesne parametre procesa kako bi što više bakterijskih stanica preživjelo, a da se u isto vrijeme postigne dobar rezultat sušenja. Utvrđeno je da je temperatura sušenja od 80 °C prihvatljiv kompromis, što je rezultiralo sadržajem preostale vlage od četiri posto u pripravku praha. Edwin Ananta je pomoću funkcionalnih boja u protočnom citometru uspio detaljnije opisati oštećenje pojedinih bakterijskih stanica uzrokovano suhim postupkom. Ovom tehnikom moguće je odrediti mjesto i opseg oštećenja stanica. Više temperature tijekom sušenja rezultirale su većim oštećenjem stanične membrane. To je očito također uzrok opažene inaktivacije bakterijskih stanica. U daljnjoj seriji eksperimenata, znanstvenici TU-a testirali su kako se njihova toplinska stabilnost tijekom procesa sušenja može povećati prethodnom obradom bakterijskih kultura.
Obećavajući pristup bio je podvrgavanje bakterijskih stanica okolišnom stresu visokim hidrostatskim tlakom prije sušenja. To pokreće sintezu takozvanih šok proteina u stanicama, koji sudjeluju u popravljanju oštećenja stanica. Prethodno tretiranje bakterijskih stanica na 37 °C s tlakom od 100 MPa (ekvivalentno približno 1000 atmosfera) kasnije je dovelo do veće stope preživljavanja na 60 °C. Ispitivanje obojenih bakterijskih stanica u protočnom citometru potvrdilo je da je došlo do manjeg oštećenja membrane u stanicama prethodno tretiranim pod tlakom i da je to rezultiralo privremenom toplinskom zaštitom. Zaštitni učinak izazvan pritiskom očito se postiže sintezom bakterijskog šok proteina.
- Funkcionalna hrana: "funkcionalna" hrana koja je modificirana dodavanjem određenih nutrijenata kako bi pružila specifične dodatne zdravstvene prednosti (npr. probiotički jogurt, kruh s omega-3 masnim kiselinama)
- probiotici: Namirnice sa živim mikroorganizmima (npr. bakterije mliječne kiseline u jogurtu ili kefiru), za koje se kaže da imaju pozitivne učinke na crijevnu floru i zdravlje
- Prebiotici: Namirnice kojima su dodana vlakna poput određene fruktoze, koja posebno potiču rast bakterija u crijevima i time podupiru probavu
Izvor: Berlin [TU]
