Ämnesomsättning

Bacillus subtilis är en sporbildande bakterie som under de senaste åren har väckt allt större intresse inom probiotikaforskningen. Till skillnad från många andra probiotiska bakterier har B. subtilis en anmärkningsvärd förmåga att bilda motståndskraftiga sporer som kan överleva extrema förhållanden – inklusive den sura miljön i magen. Det gör den till ett unikt alternativ bland probiotiska mikroorganismer.

Bakterien förekommer naturligt i jord, växter och fermenterade livsmedel. I länder som Japan har den använts i århundraden i traditionella fermenterade produkter som natto, en fermenterad sojarätt med lång historia inom japansk matkultur. I dag studeras B. subtilis av forskare världen över, och intresset för dess potentiella roll i mag-tarmhälsa, immunfunktion och mikrobiombalans växer stadigt.

Vad är Bacillus subtilis?

Bacillus subtilis tillhör familjen Bacillaceae och är en av de mest välstuderade bakterierna inom mikrobiologi. Den är grampositiv, stångformad och aerob – det vill säga den trivs bäst i syrerik miljö. En av dess mest framträdande egenskaper är förmågan att bilda endosporer när miljöförhållandena försämras, till exempel vid näringsbrist, extrem värme eller torka.

Dessa sporer är extremt robusta. De kan överleva temperaturer upp till 120 grader Celsius, motstå UV-strålning och förbli livskraftiga i åratal utan tillgång till vatten eller näring. När sporerna når en gynnsam miljö – som tarmen – kan de gro och bli aktiva bakterier igen. Den här egenskapen gör B. subtilis till ett särskilt intressant probiotikum, eftersom många probiotiska bakterier har svårt att överleva transporten genom magsäcken.

Historisk användning

Bacillus subtilis har en lång historia som sträcker sig långt bortom modern probiotikaforskning. I Japan konsumeras natto – tillagat av B. subtilis var. natto – dagligen av miljontals människor, och rätten har djupa kulturella rötter som sträcker sig mer än tusen år tillbaka i tiden. Natto är känt för sitt höga innehåll av vitamin K2 (MK-7) och nattokinase, ett enzym som bildas under fermenteringsprocessen.

Inom jordbruket har B. subtilis länge använts som ett biologiskt bekämpningsmedel mot svampsjukdomar hos grödor. Bakterien producerar naturliga antimikrobiella ämnen, så kallade lipopeptider, som kan hämma tillväxten av svampar och andra patogener. Denna egenskap har också väckt intresse för potentiell användning inom humanmedicin och livsmedelskonservering.

Sporbildning – probiotikumets superkraft

Det som skiljer B. subtilis från de flesta andra probiotiska stammar är sporbildningsförmågan. Traditionella probiotika som Lactobacillus och Bifidobacterium är känsliga organismer som kan skadas av magsyra, gallsalter och höga temperaturer. Det innebär att en betydande andel av de levande bakterierna i ett tillskott kan vara döda eller inaktiva när de når tjocktarmen.

B. subtilis sporer är däremot ytterst motståndskraftiga. Forskning har visat att sporerna klarar passagen genom magsäcken utan nämnvärd förlust av livskraft. En studie publicerad i Applied and Environmental Microbiology demonstrerade att B. subtilis-sporer behöll sin groningsförmåga efter exponering för pH-nivåer ned mot 2,0 – som är ungefär samma syranivå som råder i en aktiv magsäck.

Denna robusthet har praktiska konsekvenser för hur tillskott formuleras och lagras. Till skillnad från mjölksyrabakterier behöver B. subtilis-preparat inte nödvändigtvis kylas för att behålla sin aktivitet, vilket gör dem mer praktiska för förvaring och transport.

Forskning om Bacillus subtilis och tarmhälsa

Forskarsamhällets intresse för B. subtilis som probiotikum har ökat markant under det senaste decenniet. Flera studier har undersökt bakteriens effekter på tarmfloran och mag-tarmkanalens funktion.

Interaktion med tarmfloran

En av de mekanismer som studerats mest ingående är B. subtilis förmåga att konkurrera med oönskade mikroorganismer om utrymme och näring i tarmen – ett fenomen känt som kompetitiv exklusion. Bakterien producerar också ett flertal antimikrobiella peptider, iturin, fengycin och surfactin, som har visat sig kunna hämma tillväxten av potentiellt skadliga bakterier och svampar i laboratoriemiljö.

I en studie publicerad i Frontiers in Microbiology undersöktes hur B. subtilis-supplementering påverkade tarmflorans sammansättning hos friska försökspersoner. Resultaten visade förändringar i mikrobiomets mångfald, även om forskarnas slutsatser betonade att mer storskalig forskning behövs för att förstå de kliniska konsekvenserna fullt ut.

Effekter på immunfunktionen

Tarmen är intimt kopplad till immunsystemet – upp till 70–80 procent av kroppens immunförsvar anses ha koppling till tarmväggen och de lymfatiska strukturerna kring den. Det är därför naturligt att mikroorganismer som koloniserar tarmen, även tillfälligt, kan ha effekter på immunsystemets funktion.

Djurstudier och in vitro-experiment har visat att B. subtilis kan stimulera produktionen av immunreglerande molekyler, inklusive cytokiner och immunoglobulin A (IgA), ett antikroppsprotein som spelar en viktig roll vid slemhinnornas försvar. Forskning från University of Texas vid Houston visade att B. subtilis PB6-stammen kunde modulera immunsvar i tarmmodeller, men mänskliga kliniska studier med detta specifika fokus är fortfarande begränsade.

Det är viktigt att notera att immunsystemets interaktioner med tarmbakterier är komplexa och att effekterna kan variera beroende på stam, dos och individ. Generella påståenden om immunstödjande effekter bör tolkas med försiktighet och i ljuset av det vetenskapliga underlaget.

Bakteriocinproduktion

B. subtilis är känd för att producera ett brett spektrum av antimikrobiella ämnen, inklusive bakteriociner – proteiner som verkar mot besläktade bakterier. Subtilin, ett av de mest välstuderade bakteriocinerna från B. subtilis, tillhör lantibiotika-familjen och har visat antimikrobiell aktivitet mot ett antal grampositiva bakterier i laboratoriestudier.

Forskningen kring om dessa ämnen produceras i tillräckliga mängder i den mänskliga tarmen för att ha kliniskt relevanta effekter pågår fortfarande. Det är ett aktivt forskningsområde med lovande hypoteser, men slutsatserna är ännu preliminära.

Bacillus subtilis och tarmbarriärens funktion

Tarmens slemhinnor fungerar som en barriär mellan kroppens inre och de miljoner mikroorganismer och ämnen som passerar genom mag-tarmkanalen. En välmående tarmbarriär är viktig för att förhindra att oönskade ämnen tar sig in i blodomloppet.

Djurstudier har indikerat att B. subtilis kan påverka uttrycket av proteiner som är involverade i tarmbarriärens integritet, till exempel tight junction-proteiner. En studie på grisar publicerad i Journal of Animal Science and Biotechnology visade förbättringar i tarmväggens morfologi och ökat uttryck av barriärrelaterade proteiner efter B. subtilis-supplementering i fodret.

Att direkt extrapolera dessa resultat till människa är metodologiskt utmanande – grisar används ofta som modelldjur i tarmforskning på grund av fysiologiska likheter, men skillnaderna är ändå betydande. Fler väldesignade humanstudier behövs för att bekräfta och kvantifiera eventuella effekter på tarmbarriärfunktionen.

Natto: naturlig källa till Bacillus subtilis

Natto är ett traditionellt japanskt livsmedel tillverkat av kokta sojabönor som fermenterats med Bacillus subtilis var. natto. Rätten är välkänd för sin klibbiga konsistens, starka smak och karakteristiska lukt, vilket innebär att den inte alltid uppskattas av ovana smaklökar.

Utöver de levande bakterierna innehåller natto också:

• Nattokinase – ett enzym som bildas under fermenteringsprocessen och som studerats för sin effekt på blodets viskositet och koagulation
• Vitamin K2 (MK-7) – en form av vitamin K som är viktig för kalciummetabolism och benmetabolism
• Protein och kostfibrer – natto är en proteintät mat med god fiberhalt
• Polyglutaminsyra – det ämne som ger natto dess karakteristiska klibbighet

Konsumtion av natto är associerad med intressanta epidemiologiska fynd i Japan, men det är viktigt att skilja mellan associationsstudier och orsakssamband. Den japanska kosten och livsstilen skiljer sig på många punkter från den typiskt nordeuropeiska, vilket gör direkta jämförelser komplicerade.

För den som är nyfiken på fermenterade livsmedel generellt finns många alternativ som kan bidra till en varierad kost. Se gärna vårt urval av superfoods och hälsokost för inspiration.

Säkerhet och tolerans

Bacillus subtilis har en lång historia av säker användning i livsmedel och bioteknik. I USA har FDA tilldelat bakterien GRAS-status (Generally Recognized as Safe) för användning i livsmedel. Inom EU har EFSA (European Food Safety Authority) gett B. subtilis QPS-status (Qualified Presumption of Safety), vilket innebär att den anses säker för användning utan att varje enskild tillämpning behöver utvärderas separat.

Kliniska studier och säkerhetsrapporter har generellt visat att B. subtilis-tillskott tolereras väl av friska vuxna. De vanligaste rapporterade biverkningarna, när sådana förekommit, har rört milda mag-tarmbesvär som tillfällig gaser eller lös avföring under de inledande dagarna av supplementering.

Det är dock viktigt att notera att personer med nedsatt immunförsvar, pågående sjukdomar eller som tar immunosuppressiva läkemedel bör rådgöra med läkare innan de börjar med probiotiska tillskott av något slag. Detsamma gäller gravida och ammande kvinnor. Även om B. subtilis generellt anses säker, saknas tillräckliga data för att ge generella rekommendationer till alla grupper.

Bacillus subtilis i kosttillskott

På marknaden finns B. subtilis i olika former, ofta som en del av multiproduktformler som kombinerar flera probiotiska stammar. Vanliga stammar som förekommer i kosttillskott inkluderar:

• B. subtilis DE111 – en av de mest välstuderade stammarna i humanstudier, har undersökts avseende effekter på avföringsfrekvens och mag-tarmkomfort
• B. subtilis HU58 – marknadsförs med fokus på immunstödjande egenskaper och har studerats i djurmodeller
• B. subtilis PB6 – studerad för effekter på tarmfloran och immunmodulering

Doseringen i tillskott varierar vanligen mellan 500 miljoner och flera miljarder CFU (Colony Forming Units) per daglig dos. Forskning kring optimal dosering pågår, och det är svårt att ge generella rekommendationer eftersom effekterna kan variera beroende på stam och individ.

Vid val av probiotika-tillskott är det klokt att leta efter produkter som specificerar vilken stam som ingår (inte bara art), anger CFU-halt vid bäst-före-datum (inte vid tillverkningsdatum), och som stöds av kliniska data specifikt för den aktuella stammen.

Bland kosttillskott finns ett brett utbud att välja bland – kvalitet och transparens i märkning bör alltid vägas in.

Bacillus subtilis och det bredare probiotika-landskapet

För att förstå B. subtilis plats i probiotikaforskningen är det hjälpsamt att se den i relation till de mer välstuderade stamgrupperna. Lactobacillus och Bifidobacterium-stammar har hittills dominerat humanstudier och klinisk forskning, med tusentals publicerade studier. B. subtilis är en nyare ankomling i klinisk probiotikaforskning, med ett växande men fortfarande mer begränsat underlag.

Det gör det viktigt att vara nyanserad i tolkningarna. Lovande resultat från djurstudier och in vitro-experiment är värdefulla för hypotesgenerering men räcker inte för att dra slutsatser om kliniska effekter hos människa. Forskarvärlden är generellt sett mer försiktig med att göra starka påståenden om probiotika tills väldesignade, randomiserade kontrollerade studier på tillräckligt stora mänskliga populationer har genomförts.

Det pågår ett antal sådana studier, och resultaten från dem under de kommande åren förväntas ge en klarare bild av var B. subtilis passar in i evidensbaserad hälsovård.

Fermentering och Bacillus subtilis – ett vidare perspektiv

Bacillus subtilis är inte det enda fermenterade livsmedlets probiotiska arbetsredskap. Fermenterade livsmedel som kimchi, miso, tempeh och kombucha innehåller alla egna mikrobiella ekosystem. Forskning om fermenterade livsmedels effekter på hälsan är ett aktivt och expanderande fält.

En studie från Stanford University publicerad i Cell 2021 visade att en kost rik på fermenterade livsmedel – inklusive yoghurt, kefir, kimchi och syrade grönsaker – ökade mikrobiomets mångfald och minskade markörer för inflammation hos friska deltagare. Denna studie handlade inte specifikt om B. subtilis, men belyser det bredare sammanhanget: fermenterade livsmedel kan ha positiv inverkan på tarmmikrobiomet.

Intresset för fermenterade livsmedel och probiotika som del av en varierad, fiberrik kost är välgrundat och stöds av ett växande forskningsunderlag. B. subtilis är en av många intressanta aktörer i detta landskap.

Praktiska överväganden vid val av probiotika

Med ett allt bredare utbud av probiotika på marknaden kan det vara svårt att orientera sig. Här är några faktorer att ta hänsyn till:

Stammspecificitet

Effekter av probiotika är stammspecifika. Det räcker inte att veta att ett tillskott innehåller "Bacillus subtilis" – vilken specifik stam som ingår och vilken forskning som finns för just den stammen är avgörande information.

CFU-halt och överlevnad

Antalet levande bakterier (CFU) vid konsumtionstillfället, inte vid tillverkningstillfället, är det relevanta måttet. Eftersom B. subtilis-sporer är robusta är detta vanligtvis ett mindre problem för sporbärande produkter, men det är ändå värt att kontrollera att tillverkaren anger CFU vid bäst-före-datum.

Klinisk dokumentation

Det finns en enorm variation i kvaliteten på de studier som refereras till i marknadsföring av kosttillskott. In vitro-studier (cellstudier), djurstudier och humanstudier ger olika nivåer av evidens. Humanstudier med placebo-kontroll väger tyngre än laboratoriestudier vid bedömning av klinisk relevans.

Helhetsbilden

Inga enskilda kosttillskott, probiotika eller inte, kan ersätta en balanserad kost rik på grönsaker, fullkorn, baljväxter och fiber. Probiotika bör ses som ett komplement till, inte en ersättning för, hälsosamma matvanor. Matkulturer och kostvanor som stödjer ett rikt mikrobiom är fundamentala.

Vanliga frågor om Bacillus subtilis