मौखिक प्रोबायोटिक्स मुंह, पेट, आंतों और बृहदान्त्र से गुजरते समय विभिन्न चुनौतियाँ पेश करते हैं। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट का कठोर वातावरण और विदेशी बैक्टीरिया प्रजातियों के लिए कमेंसल बैक्टीरिया का उपनिवेशण प्रतिरोध दो प्रमुख बाधाएं हैं जो मौखिक प्रोबायोटिक्स के स्वास्थ्य प्रभावों को प्रभावित करते हैं।
जठरांत्र संबंधी मार्ग में प्रोबायोटिक परिवहन
1. मौखिक गुहा
जब प्रोबायोटिक्स का सेवन किया जाता है, तो सबसे पहले वे आपके मुंह की लार के संपर्क में आते हैं। लार एक स्पष्ट, थोड़ा अम्लीय बलगम है जो मौखिक श्लेष्मा को चिकनाई देता है, भोजन को घोलता है और निगलने में सहायता करता है। लार में प्रतिरक्षा घटकों में स्रावी इम्युनोग्लोबुलिन ए (आईजीए), इम्युनोग्लोबुलिन जी (आईजीजी), और इम्युनोग्लोबुलिन एम (आईजीएम) शामिल हैं। गैर-प्रतिरक्षा घटकों में प्रोटीन, म्यूसिन, पेप्टाइड्स और एंजाइम शामिल हैं। इसलिए, लार में एक निश्चित जीवाणुरोधी प्रभाव भी होता है और यह चुनिंदा रूप से गैर-कैरियोजेनिक बैक्टीरिया के विकास का समर्थन कर सकता है। इन विट्रो अध्ययनों से पता चला है कि लार का लैक्टोबैसिलस, पेडियोकोकस और बिफीडोबैक्टीरियम उपभेदों के विकास पर कोई महत्वपूर्ण निरोधात्मक प्रभाव नहीं है। इसके अलावा, कम संपर्क समय के कारण, प्रोबायोटिक्स पर लार का प्रभाव न्यूनतम कहा जा सकता है।
2. पेट
निगलने के बाद, प्रोबायोटिक्स अन्नप्रणाली के माध्यम से यात्रा करते हैं और पेट तक पहुंचते हैं, जहां उन्हें अपनी पहली बड़ी चुनौती का सामना करना पड़ता है: पेट में एसिड। गैस्ट्रिक एसिड का pH लगभग 1-3 होता है, जो एक अत्यंत अम्लीय स्थिति है, जिसके कारण बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म का pH मान कम हो सकता है, जो अधिकांश बैक्टीरिया के लिए बेहद घातक है। प्रोबायोटिक्स पेट में लगभग 5 मिनट से 2 घंटे तक रहते हैं। यदि वे लंबे समय तक गैस्ट्रिक एसिड के संपर्क में रहते हैं, तो प्रोबायोटिक्स की गतिविधि बहुत प्रभावित होगी। इसके अलावा, उच्च आयनिक शक्ति, पेप्सिन और पेट में यांत्रिक हलचल प्रोबायोटिक्स पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है।
3. छोटी आंत
पाइलोरस से गुजरने के बाद, प्रोबायोटिक्स छोटी आंत में पहुंच जाएंगे, जिसमें बड़ी मात्रा में अग्नाशयी रस और पित्त होते हैं। छोटी आंत के तरल पदार्थ के निष्क्रिय होने से, छोटी आंत में पीएच 6-7 तक बढ़ जाता है, जो प्रोबायोटिक्स के विकास के लिए अधिक उपयुक्त है। हालाँकि, छोटी आंत के तरल पदार्थ में पित्त एसिड और पाचन एंजाइम (जैसे लाइपेज, प्रोटीज़ और एमाइलेज़, आदि) अभी भी एक निश्चित स्तर पर बने रहेंगे। प्रोबायोटिक्स की कोशिका संरचना को एक निश्चित सीमा तक नष्ट करें या इंट्रासेल्युलर डीएनए को नुकसान पहुंचाएं।
4. कोलन
बृहदान्त्र में मानव शरीर में वनस्पतियों की सबसे बड़ी संख्या और उच्चतम घनत्व (10^11-10^12CFU/ml) होता है, इसलिए बृहदान्त्र में प्रोबायोटिक्स को आमतौर पर बृहदान्त्र कमेंसल बैक्टीरिया से उपनिवेशण प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। कोलोनिक म्यूकोसा को उपनिवेशित करने के लिए प्रोबायोटिक्स को पोषक तत्वों और आसंजन स्थलों के लिए मेजबान वनस्पतियों के साथ प्रतिस्पर्धा करनी चाहिए। प्रोबायोटिक्स जो सफलतापूर्वक उपनिवेश नहीं बनाते हैं वे कुछ ही समय बाद मल में उत्सर्जित हो जाते हैं।
प्रोबायोटिक बैक्टीरिया द्वारा आंतों के म्यूकोसा का उपनिवेशण
मानव शरीर में प्रोबायोटिक्स का सफल उपनिवेशण दीर्घकालिक लाभकारी प्रभाव डालने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है। आंतों के म्यूकोसल आसंजन को प्रोबायोटिक उपनिवेशण में एक महत्वपूर्ण कदम माना जाता है। आंतों के म्यूकोसा पर बैक्टीरिया के चिपकने की प्रक्रिया में दो चरण शामिल हैं: प्रतिवर्ती और स्थिर। प्रारंभ में, प्रोबायोटिक्स गैर-विशिष्ट भौतिक संपर्कों (स्टेरिक और हाइड्रोफोबिक पहचान सहित) के माध्यम से म्यूकोसा से जुड़ते हैं, जिससे एक प्रतिवर्ती कमजोर शारीरिक संबंध स्थापित होता है। इसके बाद, चिपकने वाले और पूरक रिसेप्टर्स के बीच विशिष्ट बंधन के माध्यम से, सफल उपनिवेशण प्राप्त करने के लिए प्रोबायोटिक्स बलगम या आंतों के उपकला कोशिकाओं के साथ मजबूती से जुड़े होते हैं। प्रोबायोटिक्स विभिन्न कोशिका सतह कारकों को एनकोड कर सकते हैं जो बलगम प्रोटीन या आंतों के उपकला कोशिकाओं के आसंजन में शामिल होते हैं। इसके अलावा, प्रोबायोटिक्स गैर-प्रोटीन अणुओं जैसे टेकोइक एसिड और एक्सोपॉलीसेकेराइड के माध्यम से मेजबान कोशिकाओं के साथ भी संपर्क स्थापित कर सकते हैं, जिससे आसंजन और उपनिवेशण प्रभावित होता है।
स्ट्रेन चयन महत्वपूर्ण है
संक्षेप में, प्रोबायोटिक्स को अंततः मानव शरीर में अपनी भूमिका निभाने से पहले "निन्यानबे और इक्यासी कठिनाइयों" से गुजरना पड़ता है, जो दर्शाता है कि प्रोबायोटिक्स में न केवल प्रोबायोटिक प्रभाव होना चाहिए बल्कि मजबूत जीवन शक्ति भी होनी चाहिए! इसलिए, तनाव-सहिष्णु प्रोबायोटिक उपभेदों का लक्षित प्रजनन अत्यंत महत्वपूर्ण हो गया है। एसिड और पित्त नमक तनाव की शारीरिक प्रतिक्रिया और नियामक तंत्र पर गहन शोध के माध्यम से, यूनियन बायोटेक ने किमची और दही जैसे पारंपरिक किण्वित खाद्य पदार्थों के साथ-साथ मानव आंत से पृथक मजबूत सहनशीलता वाले उपभेदों का दिशात्मक प्रजनन किया और अंततः लैक्टोबैसिलस एचएच-एलपी56, बिफीडोबैक्टीरियम लैक्टिस एचएच-बीए68, लैक्टोबैसिलस केसी पीबी-एलसी39, लैक्टोबैसिलस रमनोसस पीबी-एलआर76, लैक्टोबैसिलस रेयूटेरी पीबी-एलआर09, लैक्टोबैसिलस जॉन्सोनी एलबीजे456, आदि सहित अत्यधिक प्रतिरोधी उपभेदों सहित प्राप्त पौधे। संस्कृति माध्यम की संरचना और उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित करके, सहिष्णुता जीन और प्रमुख एंजाइमों की अभिव्यक्ति और विनियमन प्राप्त किया जाता है। इसके अलावा, एनकैप्सुलेशन तकनीक के अनुप्रयोग ने प्रतिकूल वातावरण में तनाव की सहनशीलता में और सुधार किया है।