Wirkungen eines Bifidojoghurts mit Laktulose und eines konventionellen Joghurts auf Darmphysiologie und bakterielle Metaboliten als Risikomodulatoren der Kolonkarzinogenese sowie Darmflora und Blutlipide bei gesunden Erwachsenen

Abstract

Hintergrund: Probiotische und synbiotische Milchprodukte zählen zu den "funktionellen Lebensmitteln", denen im Vergleich zu herkömmlichen Produkten ein gesundheitsfördernder Zusatznutzen zugeschrieben wird. Dabei wird diskutiert, ob die Gesundheit bereits gesunder Personen noch optimierbar ist, ob und in welcher Weise die Darmflora gezielt "günstig" modifiziert werden kann und/oder ob diese Manipulation zu messbaren gesundheitsfördernden Veränderungen metabolischer und systemischer Biomarker führen kann. Es fehlt an gut kontrollierten Humanstudien, die Unterschiede zu konventionellen Milchprodukten herausstellen.Ziel: Es war Ziel der Untersuchung, festzustellen, ob durch Verabreichung eines Bifidojoghurts mit Laktulose (BJ+L) im Vergleich zu einem konventionellen Joghurt (KJ) der Anteil der Bifidobakterien im Stuhl selektiv erhöht werden kann und/oder ob mit dieser Modifikation metabolische und systemische Parameter günstig beeinflusst werden können, die im Zusammenhang mit der Kolonkarzinogenese und der Gesunderhaltung im weiteren Sinne von Bedeutung sind. Methodik: In einer kontrollierten Doppelblindstudie erhielten 12 gesunde Probanden (7 Frauen, 5 Männer, 19-26 Jahre, BMI 19-<27) in 2 durch 6 Wochen voneinander getrennten Versuchsphasen (A, B) nach je 1-wöchigen Kontrollphasen (A0, B0) über 3 Wochen je 500 ml/d BJ+L (A) (log 6-log 8 Bif. longum/ml + 0,5 g Laktulose/100 ml) bzw. KJ (B) zur normalen Kost (Kontrolle mittels 3-d-Ernährungsprotokoll). Probeentnahmen und Messungen erfolgten in den Kontrollwochen vor (A0, B0) und in der jeweils 3. Woche des Verzehrs der Testjoghurts (A3, B3). Ergebnis: Unter BJ+L waren die Dünndarmtransitzeit verkürzt, die Fermentationsaktivität im proximalen Kolon und die Azetatkonzentration im Stuhl erhöht, Konzentration und Exkretion von 4-Cholesten-3-on im Stuhl sowie IgG im Blut signifikant reduziert. Beide Testjoghurts bewirkten signifikante Zunahmen der mittleren täglichen Exkretion und Konzentration von Bacteroides, der Exkretion von anaeroben Gram-positiven Stäbchen, darunter auch Bifidobakterien sowie der anaeroben Gesamtkeime. BJ+L führte außerdem zu signifikant erhöhter Exkretion von Strepto-/Enterokokken, während KJ die Konzentration und Exkretion der Gesamtkeime und der Eubakterien signifikant steigerte, ebenso die Konzentration der Anaeroben, der anaeroben Gram-positiven Keime sowie der Bifidobakterien. Unter KJ kam es zu einer signifikanten relativen Zunahme von anaeroben Gram-positiven Stäbchen und Bifidobakterien und einer Abnahme von Bacteroides in B3; die Werte waren aber nicht signifikant unterschiedlich von BJ+L (A3). Unter beiden Joghurts überlagerte das proportionale Bacteroideswachstum in Relation zur Veränderung der Gesamtkeimzahl das der Bifidobakterien. Unverändert blieben Konzentration und Exkretion der Gesamtkeimzahl (A3), von Eubakterien (A3), Strepto-/Enterokokken (B3), Aeroben, aeroben Laktobazillen, Enterobakterien, E. coli, Clostridien, C. perfringens sowie Candida. Beide Joghurts verursachten signifikant erhöhte Apolipoprotein A1-Werte. Unverändert blieben Körpergewicht, Stuhlfrequenz, Fermentationsaktivität im proximalen Dickdarm (B3), oro-anale Transitzeit, Stuhlfrisch- und -trockenmasse sowie pH-Wert, neutrale Sterine (darunter 4-Cholesten-3-on in B3), Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren (darunter Azetat in B3) im Stuhl, außerdem Blutlipide, Apolipoprotein B und Immunglobuline A, M, G (B3).Schlussfolgerung: Trotz Zunahme auch "ungünstiger" Keime wirkte BJ+L bei "westlicher Kost" probiotisch im Sinne einer Chemoprävention (erhöhte Fermentationsaktiviät, Abnahme von 4-Cholesten-3-on) und erhöhte die immunologische Toleranz (Abnahme von IgG). Der initiale Symbiosestatus der Darmflora ist wesentlich für den mikrobiellen Wirkungsgrad. KJ kann bei relativ verminderter Bifidokeimzahl bifidogene Wirkung haben. Die Bifidoflora wurde unter BJ+L nur leicht und unter beiden Joghurts nicht selektiv gefördert. Das Bifidowachstum kann überschätzt werden, wenn keine weiteren Fäkalkeime bestimmt werden und ist nicht notwendigerweise mit probiotisch-metabolischen Effekten verbunden. Laktulose erschien nicht als optimales Präbiotikum.

Background. Probiotic and synbiotic milk products are called "functional food", because they are supposed to provide special health benefits to the consumer. However, neither is known if health can be promoted in healthy individuals nor if and how the enteric flora can be modified in a "favourable" way, nor if this modification is able to promote health measurably, e.g. by modification of metabolic and/or systemic biomarkers. There is a lack of well designed studies comparing "probiotic" effects with effects of conventional milk products in healthy humans.The aim of the study was to determine whether the ingestion of a synbiotic yogurt with bifidobacteria and lactulose (BY+L) in comparison to a conventional yogurt (Y) would be able to selectively enhance the growth of fecal bifidobacteria and/or to modify metabolic and/or systemic biomarkers which are known to be involved in colonic carcinogenesis or as indicators of general health.Methods. In a controlled, double-blind, 2-phase-(A, B) study protocol 12 healthy individuals (7 women, 5 men; 19-26 years, BMI 19-<27) ingested 500 ml/d Bifidoyogurt with lactulose (BY+L = conventional yoghurt + log 6-log 8 cfu/ml Bif. longum + 0,5 g lactulose/100 ml) in study phase A and conventional yogurt (Y) in study phase B, each for 3 weeks, while keeping their normal eating habits (controlled by 3-d-food records). Samples were taken in the weeks before (A0, B0) and in the 3rd week (A3, B3) of yogurt ingestion; there was a 6 week break separating phases A and B.Results. BY+L significantly shortened small bowel transit time, increased the fermentation in the proximal colon and the concentration of fecal acetate and reduced the concentration and mean daily excretion of fecal 4-cholesten-3-one and IgG in the blood. Both yoghurts increased significantly the mean daily excretion and concentration of Bacteroides, the excretion of anaerobic gram-positive bacteria, including Bifidobacteria, as well as anaerobic bacterial counts. In addition, BY+L increased significantly the excretion of Strepto-/Enterococcus. Furthermore, Y enhanced significantly the fecal concentration and excretion of overall bacterial counts and Eubacteria, the concentration of anaerobic bacteria, anaerobic gram-positive counts and Bifidobacteria. The percentage of Bacteroides was diminished in favour of the percentage of the bifidoflora in B3, resulting in no statistical difference between A3 and B3. Under both yogurts the proportional growth of Bifidobacteria in relation to overall bacterial growth was outnumbered by Bacteroides. Total bacteria (A3), Eubacteria (A3), Strepto-/Enterococcus (B3), aerobic bacteria, aerobic Lactobacilli, Enterobacteria, E. coli, Clostridia, C. perfringens and Candida were unchanged. Both yoghurts increased significantly apolipoprotein A1 and had no effect on apolipoprotein B in the blood. Otherwise, body weight, stool frequency, fermentation in the proximal colon (B3), mean transit times, oro-cecal transit time (B3), stool wet weight and stool dry matter, fecal pH, fecal neutral sterols (including 4-cholesten-3-one in B3), fecal bile acids and fecal short chain fatty acids (including acetate in B3), blood lipids and immunoglobulines A, M and G (B3) were unchanged.Conclusions. Despite of significantly promoting the growth of potentially "harmful" fecal bacteria, too, BY+L but not Y showed a metabolic probiotic effect in healthy subjects on a "western" diet, i.e. a significant chemopreventive potential comprising increased fermentation in the proximal colon and a decrease of fecal 4-cholesten-3-one; furthermore, immunological tolerance was increased (decrease of IgG in the blood). Bifidobacterial growth promotion was neither selective nor prominent under both yogurts. The initial status quo of the enteric microbiota seems to be a major contributing factor to the bacterial outcome of fermented milks. In case of a relative deprivation of the bifidoflora in healthy subjects, Y, too is able to promote the enteric bifidobacteria. A significant bifidobacterial growth effect might be overestimated, if no other genera are monitored and is not necessarily correlated with a positive fecal metabolic outcome. Lactulose did not prove as an ideal prebiotic.