Impact of probiotic dairy- and plant-based yogurt on gut health in healthy individuals

Abstract

In recent years, the development of meat-and dairy analogues has increased to meet demands from consumers, as well as serving as environmentally beneficial alternatives to meat and dairy. While traditional plant-based diets based on whole-foods have been shown to lead to beneficial health effects, the new analogues differ vastly from the ingredients of a whole foods, plant-based diet and the effect of these new products have not been sufficiently studied. With the coming need of a dietary shift towards more plant-derived foods, it is important to study how these products affect the population, including sensitive groups such as people with gastrointestinal disorders. The gut microbiota has been proven to affect health in many aspects and probiotic supplements have risen in popularity with the aim of improving gut health.
In this master thesis, a clinical study was conducted on 10 healthy participants to investigate the impact on gut health from consumption of commercial probiotic yogurt, either dairy- or plant-based, with added Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium spp. Gut health was evaluated through surveys of perceived symptoms, and through Next Generation Sequencing of fecal samples. The results showed that consumption of probiotic yogurt did not cause adverse symptoms in the majority of participants. However, analysis of the gut microbiota showed several changes that could potentially have a negative effect on gut health, such as reductions in Firmicutes/Bacteroidetes ratio, decreased abundance of Faecalibacterium prausnitzii and increased levels of Bacteroides caccae. Alpha diversity also decreased after consumption, however not significantly on group level. The yogurt probiotics were also analyzed using Sanger sequencing and NGS which successfully identified the Bifidobacterium strain to B. animalis subsp. lactis but showed poor survivability of both probiotic bacteria in the plant-based product. These findings suggest that the plant-based product might be an ill-suited food matrix for these probiotic bacteria. These findings raises concern that neither of the products might have the desired health effects expected from a probiotic product. However, a larger study is needed to see significant changes.

Popular Abstract (Swedish)

Kan växtbaserad yoghurt med tillsatta probiotiska bakterier gynna tarmfloran?

Tarmfloran har kopplats till både hälsa och sjukdom, och genom att äta probiotiska bakterier hoppas man kunna gynna de goda bakterierna i tarmen, som får oss att må bättre. I den här undersökningen har en växtbaserad och en mjölkbaserad yoghurt med tillsatta probiotiska bakterier ätits i 4 veckor och deras effekt på tarmhälsan har utvärderats för att se om den här typen av livsmedel kan gynna hälsan, eller om de kan behöva undvikas av vissa grupper.

Det här arbetet rör sig i det spännande gränslandet mellan kost, hälsa och tarmbakterier. Vår tarmflora består av flera miljarder bakterier i ett komplext system som i stor utsträckning påverkar vårt mående. Examensarbetet består av en studie där 10 personer fått äta yoghurt med tillsatta probiotiska bakterier. Halva gruppen fick äta en vegansk yoghurt och halva en mjölk- baserad och båda grupperna åt yoghurten i 4 veckor. Genom att analysera vilka bakterier som fanns i deltagarnas avföringsprover kunde man se hur tarmfloran förändrades av att äta yoghurten, och jämföra mellan de som ätit vegansk eller vanlig yoghurt. Det visade sig att de probiotiska bakterierna inte överlevde bra i den veganska yoghurten, och att båda yoghurtarna ledde till vissa förändringar i tarmfloran som liknar de man ser vid tarmsjukdomen IBD. Men vad innebär det?
Genom att äta probiotika – goda bakterier som ger en positiv förändring av tarmfloran – hoppas man kunna lindra symptom på allt från IBS till depressioner. Probiotiska bakterier kan ofta tillsättas i olika livsmedel, bland annat yoghurt som traditionellt syras av levande bakterier men som ofta också har andra tillsatta bakterier. A-fil, kefir och Actimel är alla exempel på dessa produkter. Betyder det att vi ska äta mer mjölkprodukter? Nja. Eftersom vi står inför stora klimatutmaningar har utvecklingen av veganska produkter ökat, och där ingår så kallade mjölkanaloger som vegansk yoghurt baserad på till exempel havre eller soja. Traditionell växtbaserad mat har många hälsofördelar, men dessa fördelar kommer ofta från en hög andel kostfibrer och grönsaker. Hur vi mår av att äta processade veganska analoger vet vi inte riktigt. Eftersom vi antagligen kommer behöva äta mer av dessa produkter i framtiden är det viktigt att studera hur de påverkar hälsan både hos friska personer och de med sjukdomar som till exempel IBD, en grupp autoimmuna tarmsjukdomar. Kanske kan produkterna hjälpa personer att må bättre, eller så behöver de undvikas av vissa grupper.
För att klassas som probiotika och kunna ge alla potentiella hälsoeffekter måste bakterierna vara levande, och därför analyserades de levande bakterierna i yoghurtarna. Det visade sig att båda bakterierna verkade överleva dåligt i den växtbaserade yoghurten. Kanske behöver man hitta andra probiotiska bakterier till växtbaserade produkter, och inte använda de som man brukar använda i mjölkprodukter. Det syntes också i deltagarnas tarmflora att de som åt den vanliga yoghurten fick högre nivåer av de probiotiska bakterierna, medan de som åt den växtbaserade fick lägre nivåer.
Trots att de flesta deltagarna mådde bra under studien och att vissa upplevde positiva förändringar i toalettvanor och symtom från magen, visade identifieringen av tarmflorans bakterier att vissa möjligen ogynnsamma förändringar skedde. Flera förändringar liknade de man ser vid sjukdomen IBD, och detta indikerar att det kanske inte är positivt för personer med sjukdomen att äta den här typen av produkter. Frågan är också om de här förändringarna kan ha skett på grund av den höga sockerhalten i produkterna. Tarmfloran är komplex och därför är det svårt att veta om förändringarna är positiva eller negativa. I allmänhet behövs studien göras på fler personer, för att kunna dra vetenskapligt grundade slutsatser och se tydligare samband.

• author: Roos, Emma
• supervisor: Åsa Håkansson; Rumathi de Mel; Jeanette Purhagen; Klas Sjöberg
• organization: Food Technology and Nutrition (M.Sc.)
• course: KLTM06 20242
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Probiotics, Gut health, Microbiota, Yogurt, Dairy, Dairy-analogs, Sequencing, Next Generation Sequencing, Lactobacillus, Bifidobacterium, Food engineering nutrition and food chemistry
• language: English
• id: 9186489
• date added to LUP: 2025-04-07 08:58:04
• date last changed: 2025-04-07 08:58:04