Что такое Propionibacterium freudenreichii?

Краткая справка:

Propionibacterium freudenreichii – основной вид классических («молочных») пропионовокислых бактерий (ПКБ), которые широко используется в пищевой промышленности в качестве стартера при производстве сыров швейцарского типа, таких как Эмменталь и Маасдам. Эти бактерии необходимы для развития орехового и сладковатого вкуса, а продукция СО₂отвечает за внешний вид типичных сырных “дырочек” [1].Примерно один миллиард живых клеток P. freudenreichii присутствует в одном грамме Эмменталя [2].

В пищевой и фармацевтической промышленности P. freudenreichii используется также в качестве продуцента витаминов – штаммы обладают способностью продуцировать витамины группы B, например, рибофлавин [3] и кобаламин (много витамина В12) [4].

В дополнение к традиционному использованию ПКБ, исследования недавно сосредоточились на пользе для здоровья, связанной с P. freudenreichii [1]. Показано, что потребление этой бактерии модулирует микробиоту кишечника, что делает P. freudenreichii одновременно пробиотиком и пребиотиком [5].

Польза для здоровья бактерии P. freudenreichii

1) Благотворно изменяет микробиоту кишечника

Propionibacterium freudenreichii стимулирует рост бифидобактерий в толстой кишке у здоровых добровольцев [6, 7].
Ростовый бифидогенный стимулятор (BGS) – пребиотический препарат из P. freudenreichii стимулирует рост бифидобактерий [8]

2) Является противовоспалительной и может быть полезной при лечении ВЗК

Propionibacterium freudenreichii эффективна в лечении язвенного колита легкой и средней степени тяжести в экспериментальном исследовании на людях [8].
Компонент из P. freudenreichii подавляет продукцию провоспалительных цитокинов и ослабляет колит в исследовании на мышах [9].
P. freudenreichii ускоряет заживление у крыс при колите [6, 10].
Компонент P. freudenreichii улучшал выживаемость и уменьшал повреждение у мышей с колитом, ослабляя воспаление толстой кишки за счет балансирования кишечной бактериальной флоры и подавления лимфоцитарной инфильтрации [11].

4) Снимает Запор

Propionibacterium freudenreichii снимает запоры у молодых здоровых женщин [12].

4) Связывает Токсины

Propionibacterium freudenreichii эффективно связывает кадмий и свинец в концентрационных диапазонах, обычно наблюдаемых в пищевых продуктах [13].

5) Борется с Раком

Propionibacterium freudenreichii способна убивать раковые клетки толстой кишки у крыс [14].
Пропионибактерии индуцируют внутренний апоптоз раковых клеток толстой кишки, через производство и высвобождение SCFA (пропионата и ацетата), действующих на митохондрии [15].
Молоко, ферментированное P. freudenreichii, убивает раковые клетки желудка человека и усиливает цитотоксичность камптотецина, препарата, используемого в химиотерапии рака желудка [16].

6) Предотвращает остеопороз

Исследование показало, что пероральное введение живых или термически убитых молочных пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii предотвращает индуцированную остеопорозом потерю костной массы [20].

7) Противодействует ожирению и имеет антидиабетический эффект

P. freudenreichii снижает накопление жира, уменьшая ожирение независимо от того, является ли бактерия живой или убитой нагреванием, а также предотвращает повреждение печени и эффективно снижает уровень глюкозы в крови и инсулин крови натощак у мышей находившихся на высокожировой диете. В заключение, P. freudenreichii облегчает ожирение и метаболический синдром [21].

Противовоспалительные механизмы:

Увеличивается содержание бутирата [8, 11] и количество бифидобактерий, лактобацилл [17, 11].
Уменьшает Ил-1 β , ИЛ-6 и ФНО-α [11] и увеличивает Ил-10 [18].
Увеличивается количество пропионата (пропионовой кислоты) в ободочной кишке [19]:

В работе Jan, G.; et al. Propionibacteria induce apoptosis of colorectal carcinoma cells via short-chain fatty acids acting on mitochondria. Cell Death & Differentiation. 9, 179-188 (2002). показано как пропионовокислые бактерии индуцируют апоптоз клеток колоректальной карциномы через короткоцепочечные жирные кислоты (в частности, пропионовую кислоту или пропионат) воздействуя на митохондрии.
В работе Mario M. Zaiss., et al. Short-chain fatty acids regulate systemic bone mass and protect from pathological bone loss. Nature Communications, 9, Article number: 55 (2018) показано, что пропионат защищает костную систему от патологического разрушения (предотвращает остеопороз).
В работе Chambers ES, et al. Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut 2015; 64: 1744–1754 говорится, как адресная доставка пропионата в толстую кишку нормализует вес у взрослых.
В работе Jonathan Scheiman, Sarah Lessard, Aleksandar D. Kostic, et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine, 2019 показано, что пропионат повышает физическую выносливость.
В работе Lesley Hoyles, Simon McArthur, et. al. Microbiome–host systems interactions: protective effects of propionate upon the blood–brain barrier. Microbiome, 2018 британские ученые показали защитные эффекты пропионата на гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой, поддерживающий гомеостаз мозга.

Безопасность

P. freudenreichii широко применяется в пищевой промышленности и считается безопасной. Применяется в составе Alpha PRB.