Bacillus Subtilis on batsillide perekonda kuuluv probiootikum, mida WHO poolt defineeritakse kui elus mikroorganismi, mis piisavas koguses manustatuna mõjub peremeesorganismi tervisele positiivselt. Moringa ja võilillejuur on prebiootikumid ehk kiudained, mis omakorda on kasulikele bakteritele ehk probiootikumidele toiduks. Tervikuna moodustub Bacillus Subtilisest, moringast ja võilillest terviklik kooslus (hea sünergia pro- ja prebiootikumide vahel), mis soodustab seedekeskkonna kiiremat ja tõhusamat toimimist.
Kuni tänaseni on probiootikumidena käsitletud peamiselt piimhappebaktereid, kuid aina rohkem on hakanud tuntust koguma ka teised bakterid, nt bacillus‘ed. Bacillus´te peamiseks eeliseks piimhappebakterite ees on võime moodustada (endo)spoore. Bacillus’ed on atraktiivsed ka oma metaboolse aktiivsuse tõttu, mis avaldub nende võimes toota looduslikke antibiootikume (tootes 66 erinevat antibiootikumi) ning erinevaid ensüüme, aminohappeid ja vitamiine, mis aitavad kaasa seedesüsteemi tööle, soodustavad piimhappebakterite kasvu soolestikus ning stimuleerivad immuunsüsteemi võitlema haigustekitajatega. (Sorokulova et al., 2013, Olmos and Paniagua-Michel, 2014)
Bakteriaalseid spoorimoodustajaid kasutatakse probiootiliste toidulisanditena nii loomasöötades, inimeste toidulisandites kui ka registreeritud ravimites. Nende soojataluvus ja maobarjääri läbimise võime muudavad nad toidulisanditena atraktiivseks. Ehkki sageli peetakse neid mullaorganismideks (leidub pinnases ja taimestikus, optimaalse kasvutemperatuuriga vahemikus 25-35 kraadi Celsiuse järgi) tuleks batsille siiski eelkõige pidada soolestiku mikroflooraga seotuks.
Bacillus´ed on atraktiivsed oma metaboolse aktiivsuse tõttu, mis avaldub nende võimes toota looduslikke antibiootikume (tootes 66 erinevat antibiootikumi), erinevaid ensüüme, aminohappeid ning vitamiine, mis aitavad kaasa seedesüsteemi tööle, soodustavad piimhappebakterite kasvu soolestikus ning stimuleerivad immuunsüsteemi võitlema haigustekitajatega.
Bacillus‘te perekonda kuuluv Bacillus subtilis
Bacillus´te silmapaistvaim esindaja on B. subtilis, kelle potentsiaali probiootikumina on viimastel aastakümnetel laialdaselt uuritud. Perekonna batsill liige Bacillus subtilis on liikuv, vardakujuline, grampositiivne aeroob, mis aitab bakteril taluda ekstreemseid keskkonnatingimusi.
Bacillus subtilise mikroorganismi genoomne struktuur sisaldab viit signaalpeptidaasi geeni, mis on olulised antibiootikumide tootmise ja sekretatsiooni jaoks. On uuritud, et B. subtilis on võimeline spooride moodustumise ajal tootma polümüksiini, difficidiini, subtiliini ja mükobatsilliini, millest toodetakse antibiootikume, et suurendada mikroorganismide ellujäämisvõimalusi tappes konkureerivad mikroobe kui haigustekitajaid.
Mis on (endo)spoor?
Endospoorid on grampositiivsete bakterite uinunud, vastupidavad ja mittepaljunevad struktuurid. Nimetus “endospoor” tuleb kreekakeelsetest sõnadest endon ja spora. Endon tähendab millegi sees olema ja spora tähendab seemnesarnast vormi.
Endospoor moodustub (toitainete puudumise) stressi tagajärjel ning organism püsib keskkonnas elus kuni tingimused muutuvad soodsamaks. See tähendab, et endospoorid suudavad ellu jääda keskkonnas, kus toitained puuduvad. Nad on erakordselt vastupidavad ka muudele ebasoodsatele keskkonnatingimustele, näiteks UV-kiirgusele, kuivusele, kõrgele temperatuurile, väga madalale temperatuurile ja desinfitseerivatele ainetele.
Tavalised antibakteriaalsed ained ehk antibiootikumid, mis hävitavad vegetatiivsete rakkude seinu, endospoore ei kahjusta. Spoorid on stabiilsed laias pH- ja temperatuurivahemikus, mistõttu on Bacillus´te spoore sisaldavad probiootikumid vastupidavad maohappele ja neid võib säilitada toatemperatuuril pikka aega.
Endospoorid võimaldavad bakteritel olla uinunud olekus sajandeid, isegi miljoneid aastaid. Kui keskkonnatingimused muutuvad uuesti soodsaks, suudab endospoor taas ennast muuta aktiivseks paljunemisvõimeliseks rakuks.
Teised Bacillus subtilis‘e kasulikud omadused ja funktsioonid
Bacillus subtilis on veel mitmete põhjuste tõttu eriline võrreldes teiste probiootiliste tüvedega. Näiteks tagab B. subtilise spooride moodustumine unikaalse stabiilsuse toatemperatuuril 36 kuud ja kauem.
Nad on tugevad ensüümide (proteaasid nagu nattokinaas, subtilisiin) ja K2-vitamiini tootjad, mis vastutavad nt ateroskleroosi (arterite lubjastumine) vastase toime eest (probiootilisteks rakendusteks kasutatav tüvi on valitud proteaasi tootmistasemega).
Immuunsüsteemi tugevdajana on leitud, et see bakter aktiveerib spetsiifiliste antikehade, interferoonide ja tsütokiinide tootmist, mis aitavad valgetel verelibledel võidelda nakkuste ja vähiga. Seda tüve on kasutatud alates 1950. aastatest antibiootikumina marrastuste ja põletuste ravis. Samuti on täheldatud, et see vähendab laste hingamisteede infektsioonide kestust.
B. subtilis suurendab sekretoorse immunoglobuliin A (SigA) taset, mis on võtmeelemendiks soolestiku ja hingamisteede kaitses patogeenide eest ning interferoon-gamma (IFN-γ) taset (Lefevre et al., 2015), mis kaitseb erinevate nakkushaiguste eest, stimuleerides makrofaagide ja naturaalsete tapjarakkude produktsiooni. Parandades soole epiteeli funktsiooni ja soole kudede kahjustusi, tõkestab B. subtilis seeläbi patogeenide pääsu vereringesse. Mõjutades põletikku tekitavate ja põletikuvastaste ainete tasakaalu.
Mõned teadlased pooldavad B. subtilis‘e kasutamist soole- ja kuseteedeinfektsioonide (Urinary Tract Infection – UTI), Rotaviirus B ja (vöötohatise) Shigella cravis, põletikulise soolehaiguse nagu ärritunud soole sündroomi (Inflammatory bowel disease – IBD), kõhulahtisuse ehk diarröa ennetamisel ning soole mikrofloora parandamisel ja ravis.
Kokkuvõtvalt on Bacillus subtilis´el positiivne mõju inimese tervisele:
- kroonilise kõhulahtisuse puhul (nt vähendab B. subtilis märgatavalt antibiootikumide (AB) tarbimisega seotud kõhulahtisust ja teisi AB kõrvalmõjusid nagu oksendamine, iiveldus, kõhupuhitus, kõhuvalu).
- põletikulise soolehaiguse, haavandilise koliidi ja Helicobacter pylori nakkuse puhul. (Tompkins et al., 2009)
- B. subtilis vähendab Salmonella enteritidis´e aktiivsust ning omab gripiviiruse vastast toimet.
- B. subtilis´e poolt toodetud lipopeptiidne antibiootikum Surfactin mõjub hävitavalt herpes- ja retroviirustele ning mükoplasmale. Surfactin inhibeerib ka inimese rinnavähi rakkude kasvu.
- B. subtilis aitab tõsta immuunsust, vähendades haigestumist hingamisteede ja seedetrakti nakkustesse.
- B. subtilis´est võib olla abi ülekaalulisuse, atoopilise dermatiidi, igemepõletiku puhul ning ateroskleroosi (arterilubjastus), tüüp 2 diabeedi ja osteoporoosi (luude hõrenemine) ennetamisel.
Arvukad teaduslikud ja kliinilised uuringud on näidanud, et B. subtilis on väga mitmekülgne ja atraktiivne probiootikum, millest võib abi olla erinevate terviseprobleemide puhul. Uurigud on näidanud, et B. subtilis on ohutu ja mittepatogeenne ning hästi talutav. B. subtilis on tunnustatud ohutuks FDA poolt ning ta on tundlik kõikidele Euroopa Toiduohutusameti poolt ettenähtud antibiootikumidele. B. subtilis´e polüfunktsionaalsus ja ohutus probiootikumina annavad mõista, et B. subtilis´el on potentsiaali tõusta efektiivseks, ohutuks ja soodsaks alternatiiviks antibiootikumide ja teiste ravimite kasutamisele erinevate haigusseisundite puhul.