W ostatnich latach dynamiczny rozwój przemysłu, rosnący konsumpcjonizm oraz szybkie tempo życia przyczyniły się do wzrostu produkcji i powszechnego wykorzystania tworzyw sztucznych we wszystkich aspektach codziennego funkcjonowania. Obecnie szczególną uwagę zwraca się na potencjalne negatywne skutki zdrowotne wynikające z chronicznej ekspozycji na bisfenol A (BPA), który jest powszechnie obecny w plastikowych butelkach, opakowaniach żywności, zabawkach, materiałach stomatologicznych oraz kosmetykach. Istnieje wiele dróg, poprzez które BPA może przedostawać się do organizmu człowieka, jednak badania jednoznacznie wskazują, że głównym źródłem ekspozycji na bisfenole jest spożycie pokarmów, do których związki te migrują z opakowań plastikowych lub pokrytych żywicami epoksydowymi. Migracja ta jest szczególnie intensywna pod wpływem podwyższonych temperatur.

W przemyśle spożywczym stosuje się procesy technologiczne mające na celu przedłużenie trwałości żywności i zapobieganie rozwojowi drobnoustrojów. Do takich procesów należy między innymi sterylizacja, polegająca na termicznym utrwalaniu żywności w hermetycznych opakowaniach. W trakcie tych procesów istnieje niestety znaczące ryzyko migracji bisfenoli z opakowań do żywności. Źródło narażenia na bisfenole związane z dietą potwierdzają liczne publikacje, które wskazują na obecność BPA oraz jego analogów w moczu. Całkowite stężenie bisfenoli w moczu zwykle oznaczane jest po dekoniugacji i uważa się za wiarygodny biomarker narażenia na bisfenole.

Rosnąca liczba badań potwierdzających szkodliwy wpływ BPA na zdrowie ludzi skłoniła naukowców do poszukiwania jego alternatywnych form. Wśród analogów BPA, które miały zastąpić go w licznych zastosowaniach, znajdują się między innymi bisfenol F (BPF), bisfenol S (BPS) oraz niedawno opracowany tetrametylobisfenol F (TMBPF). Co istotne, związki te mogą być nawet 100-krotnie bardziej cytotoksyczne niż związek macierzysty. Jednakże wstępne badania sugerują, że TMBPF nie wykazuje takiej samej aktywności estrogenowej jak BPA. Z tego powodu TMBPF może stanowić bardziej bezpieczną alternatywę dla BPA w zastosowaniach przemysłowych i konsumenckich, minimalizując ryzyko zaburzeń hormonalnych.

Ze względu na powszechne występowanie BPA i jego analogów oraz chroniczną ekspozycję ludzi na te związki, naukowcy coraz częściej analizują ich wpływ na zdrowie człowieka. BPA i jego analogi mogą oddziaływać na mikrobiom, prowadząc do dysbiozy, a więc zaburzenia równowagi mikrobioty jelitowej. Dysbioza skutkuje zmniejszeniem różnorodności mikroorganizmów, co może mieć poważne konsekwencje zdrowotne. Narażenie na bisfenole osłabia również integralność bariery jelitowej co prowadzi do zwiększenia przepuszczalności jelit. W konsekwencji dochodzi do wzmożonego wydzielania cytokin prozapalnych i do rozwoju przewlekłych stanów zapalnych.

W obliczu tych zagrożeń, ciekawą strategią mającą na celu ograniczenie ryzyka związanego z ekspozycją na bisfenole jest suplementacja probiotyków. Jak dotąd dowiedziono, że tradycyjne probiotyki mogą usuwać bisfenole z organizmu poprzez procesy bioadsorpcji lub biotransformacji. Liczne badania potwierdziły, że tradycyjne probiotyki są skutecznym narzędziem w zapobieganiu dysbiozy wywołanej przez ksenobiotyki oraz w łagodzeniu ich toksycznych efektów.

Chociaż badania dotyczące zdolności probiotyków następnej generacji (NGP, ang. Next Generation Probiotics) do neutralizacji bisfenoli są wciąż ograniczone, istnieją przesłanki sugerujące, że mogą one odgrywać istotną rolę w zapobieganiu stanom zapalnym, otyłości i innym chorobom metabolicznym wynikającym z przewlekłej ekspozycji na te związki. NGP, takie jak Akkermansia muciniphila i Faecalibacterium prausnitzii, wykazują zdolność do wzmacniania integralności bariery jelitowej poprzez zwiększenie ekspresji białek połączeń ścisłych. Dzięki temu poprawiają szczelność bariery jelitowej, zmniejszają przepuszczalność jelitową oraz chronią organizm przed wnikaniem szkodliwych substancji, takich jak bisfenole. NGP mogą dodatkowo stymulować sekrecję cytokin przeciwzapalnych, co odgrywa kluczową rolę w łagodzeniu stanów zapalnych wywołanych przez bisfenole. Wzmacniając odpowiedź immunologiczną organizmu i redukując stany zapalne, NGP mogą przyczynić się do zmniejszenia ryzyka wystąpienia chorób metabolicznych takich jak otyłość czy insulinooporność.

A. muciniphila i F. prausnitzii wykazują znaczący potencjał jako narzędzia chroniące przed negatywnymi skutkami ekspozycji na bisfenole. Ich właściwości sugerują, że mogą one aktywnie uczestniczyć w procesach bioadsorpcji i biotransformacji, co czyni je obiecującymi mikroorganizmami w kontekście ochrony zdrowia. Jednakże, aby w pełni zrozumieć ich rolę i możliwości, niezbędne są dalsze badania eksperymentalne, które pozwolą na dokładne określenie mechanizmów ich działania i optymalizację warunków ich wykorzystania.

Literatura:

1. Manzoor, M. F., Tariq, T., Fatima, B., Sahar, A., Tariq, F., Munir, S., Khan, S., Nawaz Ranjha, M. M. A., Sameen, A., Zeng, X. A., & Ibrahim, S. A. (2022). An insight into bisphenol A, food exposure and its adverse effects on health: A review. Frontiers in nutrition, 9, 1047827. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1047827
2. Li, D., & Suh, S. (2019). Health risks of chemicals in consumer products: A review. Environment international, 123, 580–587. https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.12.033
3. Krivohlavek, A., Mikulec, N., Budeč, M., Barušić, L., Bošnir, J., Šikić, S., Jakasa, I., Begović, T., Janda, R., & Vitale, K. (2023). Migration of BPA from Food Packaging and Household Products on the Croatian Market. International journal of environmental research and public health, 20(4), 2877. https://doi.org/10.3390/ijerph20042877
4. Lehmler, H. J., Liu, B., Gadogbe, M., & Bao, W. (2018). Exposure to Bisphenol A, Bisphenol F, and Bisphenol S in U.S. Adults and Children: The National Health and Nutrition Examination Survey 2013-2014. ACS omega, 3(6), 6523–6532. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00824
5. Średnicka, P., Juszczuk-Kubiak, E., Wójcicki, M., Akimowicz, M., & Roszko, M. Ł. (2021). Probiotics as a biological detoxification tool of food chemical contamination: A review. Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association, 153, 112306. https://doi.org/10.1016/j.fct.2021.112306
6. Wu, J., Zhou, T., Shen, H., Jiang, Y., Yang, Q., Su, S., Wu, L., Fan, X., Gao, M., Wu, Y., Cheng, Y., Qi, Y., Lei, T., Xin, Y., Han, S., Li, X., & Wang, Y. (2024). Mixed probiotics modulated gut microbiota to improve spermatogenesis in bisphenol A-exposed male mice. Ecotoxicology and environmental safety, 270, 115922. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115922
7. Maioli, T. U., Borras-Nogues, E., Torres, L., Barbosa, S. C., Martins, V. D., Langella, P., Azevedo, V. A., & Chatel, J. M. (2021). Possible Benefits of Faecalibacterium prausnitziifor Obesity-Associated Gut Disorders. Frontiers in pharmacology, 12, 740636. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.740636
8. Rodrigues, V. F., Elias-Oliveira, J., Pereira, Í. S., Pereira, J. A., Barbosa, S. C., Machado, M. S. G., & Carlos, D. (2022). Akkermansia muciniphila and Gut Immune System: A Good Friendship That Attenuates Inflammatory Bowel Disease, Obesity, and Diabetes. Frontiers in immunology, 13, 934695. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.934695

Autorzy
	mgr inż. Paulina Emanowicz Mikrobiolog w Instytucie Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. prof. W. Dąbrowskiego w Warszawie. Doktorantka w Szkole Doktorskiej „AgroBioTech PhD” w Warszawie, gdzie prowadzi badania dotyczące oceny biologicznego potencjału bakterii probiotycznych następnej generacji w neutralizacji obesogennej aktywności zanieczyszczeń chemicznych żywności. kontakt: paulina.emanowicz@ibprs.pl
	mgr Paulina Średnicka Mikrobiolog, biolog molekularny. Doktorantka szkoły doktorskiej AgroBioTech PhD prowadząca badania dotyczące interakcji między mikrobiotą jelitową człowieka a związkami endokrynnie czynnymi. Absolwentka Uniwersytetu Łódzkiego na kierunku biotechnologia ze specjalnością mikrobiologiczną. Zainteresowania naukowe dotyczą bioinformatyki i wpływu ksenobiotyków na mikrobiotę jelitową. kontakt: paulina.srednicka@ibprs.pl
	dr inż. Michał Wójcicki Mikrobiolog, biolog molekularny. W badaniach naukowych wykorzystuje techniki biologii molekularnej do oceny możliwości zastosowania bakteriofagów w przemyśle spożywczym oraz oceny transmisji antybiotykooporności w łańcuchu żywnościowym. kontakt: michal.wojcicki@ibprs.pl