Probióticos para uso en la industria alimentaria.

Transcripción

1 Probióticos para uso en la industria alimentaria. Lic. Bioq. Fabiana Rey Departamento de Bioprocesos y Biotecnología IV Jornadas de Bioempresarios AMSUD Pasteur 30 de setiembre de 2009

2 INTRODUCCIÓN Fermentos lácteos o cultivos iniciadores ( starters ): cultivos de microorganismos utilizados para producir cambios bioquímicos durante la elaboración y maduración de los diversos productos lácteos (Borbonet, 2001). Constituidos por bacterias que fermentan la lactosa produciendo ácido láctico, junto a bacterias que fermentan el ácido cítrico y los citratos para obtener diversos aromas (Madrid, 1990).

3 INTRODUCCIÓN FERMENTACIÓN DISMINUCIÓN DE LOS VALORES DE PH DEL MEDIO REDUCCIÓN DE SUPERVIVENCIA DE BACTERIAS PATÓGENAS ACUMULACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS DE CADENA CORTA EFECTO BACTERIOLÍTICO CONFERIR BUEN SABOR

4 INTRODUCCIÓN Uso de fermentos en la elaboración de productos lácteos es una práctica habitual que se realiza hace cientos de años. Los productos lácteos fermentados por son reconocidos actualmente por sus beneficios nutricionales. Con el crecimiento del área de los alimentos funcionales, el interés creciente de las investigaciones se ha focalizado en la incorporación de bacterias probióticas en los productos lácteos (Boylston et al., 2003).

5 PROBIÓTICOS Sustancias producidas por microorganismos que promueven el crecimiento de otros microorganismos (Lilly y Stillwell, 1965). Suplemento dietético a base de microbios vivos que afecta beneficiosamente al animal huésped mejorando su equilibrio intestinal (Fuller, 1989). Monocultivo o cultivo mixto viable de bacterias que, cuando se aplica a animales o seres humanos, afecta beneficiosamente al huésped mejorando las propiedades de la flora autóctona (Havenaar y Huis in't Veld, 1992).

6 PROBIÓTICOS Definición más reciente: Microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades apropiadas, confieren al huésped un beneficio para la salud (FAO/WHO, 2001). Fundamentalmente bacterias pertenecientes a los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium.

7 PROBIÓTICOS Para ejercer beneficios en la salud deben ser viables en el momento del consumo y mantenerse viables durante su pasaje por el tracto gastrointestinal. (Boylston et al, 2003)

8 Efectos benéficos Mejora del balance de la microflora intestinal. Mejora de la defensa de las mucosas frente a patógenos. Mejora de la respuesta inmune. Reducción de los niveles de colesterol. Síntesis de vitaminas. Actividad anti cancerígena. Actividad anti bacteriana. (Boylston et al., 2003)

9 Efectos benéficos Prevención de diarreas causadas por ciertas bacterias patógenas y virus. Síndrome del colon irritable Estreñimiento. Actividad contra Helicobacter pylori. Alergias. Infecciones de la vagina y vejiga. (FAO/OMS, 2001; Reid, 2005)

10 Propiedades para definir una cepa como probiótica Adhesión a células. Exclusión o reducción de la adhesión de patógenos. Persistencia y multiplicación en el tracto gastrointestinal y/o vaginal. Producción de ácidos, peróxidos, bacteriocinas y/o biosurfactantes. Ser seguros, no invasivos, no carcinogénicos, no patogénicos. Coagregación y formación de flora normal balanceada. Resistencia al ph estomacal y sales biliares.

11 Propiedades deseables de una bacteria probiótica para uso en humanos Salminen et al, 1996

12 Línea de investigación Se definió iniciar una línea de investigación y desarrollo en la producción nacional de fermentos; algunos de ellos con propiedades agregadas como los probióticos. Convocatoria a presentación de Proyectos de Innovación Tecnológica, Proyecto: Innovación y Desarrollo de Fermentos Lácticos. Obtención de Probióticos en Forma Comercial

13 Innovación y Desarrollo de Fermentos Lácticos. Obtención de Probióticos en Forma Comercial Desarrollado en el Departamento de Bioprocesos y Biotecnología año Ejecutado por: Lic. Bioq. Sylvia Vázquez Lic. Bioq. Fabiana Rey Dra. Mary Lopretti Tesis de Maestría en Biotecnología Lic. Bioq. Sylvia Vázquez.

14 Innovación y Desarrollo de Fermentos Lácticos. Obtención de Probióticos en Forma Comercial Objetivo: Desarrollar un starter lácteo que contenga una o varias bacterias probióticas nacionales, para ser incorporado en un yogur. Objetivos específicos: Aislar cepas de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium de origen humano. Realizar su identificación fenotípica y genotípica. Probar propiedades probióticas in vitro.

15 Resultados Aislamiento e identificación: Se aisló una cepa de Lactobacillus spp. de origen humano. Fue caracterizada a nivel fenotípico por ensayos bioquímicos primarios y secundarios y un test API 50 CHL. Fue caracterizada a nivel molecular como Lactobacillus paracasei. Vázquez et al., 2007

16 Resultados Tolerancia a sales biliares Los ácidos biliares son sintetizados en el hígado a partir del colesterol y son secretados al duodeno. Presentan actividad anti bacteriana, siendo las bacterias Gram + más sensibles que las Gram (Dunne et al. 1999). La cepa aislada fue capaz de crecer en presencia de concentraciones fisiológicamente relevantes de sales biliares. Resistencia al ph Se analizaron los efectos del ph sobre la viabilidad celular exponiendo la bacteria a valores de ph similares al estomacal (ph 2 y 3), y determinando el número de células sobrevivientes. Se observó supervivencia de la cepa aislada.

17 Resultados Modelo gástrico in vitro Se analizó la habilidad de la cepa aislada de sobrevivir a la acción conjunta de condiciones ácidas y proteasas, a las que estaría expuesta luego de ser ingerida. Se observó que el 25 % de las mismas sobrevivirían a estas condiciones (Vázquez et al, 2007). Adhesión a cultivos celulares La capacidad de adhesión a células del intestino es un requisito básico para considerar una cepa probiótica ya que la colonización del intestino es el paso inicial en la activación del sistema inmune. Se probó la capacidad de adhesión de la bacteria a un modelo de intestino con células Caco 2 provenientes de un adenocarcinoma de colon humano

18 Resultados Producción de exopolisacáridos Propiedad de las bacterias relacionada con su capacidad de adhesión, así como la coagregación y autoagregación que les permite colonizar el intestino y formar una flora normal balanceada. Se usaron las técnicas de macrométodo en tubo y producción de slime Se probó que la cepa aislada produce EPS. Se observó su capacidad de autoagregación y coagregación con E.coli, L. acidophilus y L. rhamnosus.

19 Resultados Exclusión de patógenos Se estudió la capacidad de la cepa en estudio de excluír patógenos gastrointestinales por medio de la inhibición de su crecimiento. Se observó que la cepa, en concentraciones superiores a 1x10 6 fue capaz de inhibir el crecimiento de Salmonella. Se observó la capacidad de la cepa de producir peróxido de hidrógeno al ser sometida a condiciones de stress.

20 Resultados Resistencia a antibióticos Se hicieron ensayos con discos de papel de filtro impregnados con distintas concentraciones de penicilina y dicloxacilina. Se comprobó que la misma es sensible a ambos antibióticos. Apta para consumo humano.

21 Conclusión Se obtuvo una cepa nativa de Lactobacillus paracasei a la cual se le comprobaron propiedades probióticas básicas, la cual podría ser utilizada con fines alimentarios.

22 ACTUALMENTE Proyecto Escalado de la fermentación de la cepa probiótica Objetivos: Realizar el escalado a nivel piloto de la producción de la cepa obtenida. Promoción de la cepa en la industria láctea y a industrias que deseen incursionar en la elaboración de fermentos.

23 Equipamiento

24 Muchas gracias.