Prebióticos y Probióticos

Prebióticos y Probióticos
INDICE
I.
INTRODUCCIÓN
II.
OBJETIVOS:
a. Objetivo General
b. Objetivos Específicos
III.
MARCO TEORICO
I.
CAPITULO I : Probióticos Y Prebióticos
II.
CAPITULO II : Probióticos Y Prebióticos: Otra Aplicación De La
Biotecnología
1. El yogur bio y la publicidad
III.
CAPITULO III : Probióticos
1.
Historia de los probióticos
2.
Ecosistema Microbiológico
3.
Beneficios Inmunológico.
4.
Efectos beneficiosos que pueden ejercer los probióticos sobre el
organismo.
4.1 Digestibilidad de la lactosa
4.2 Alteraciones del tránsito intestinal.
4.3 Mejora de la respuesta inmunitaria.
4.4 Concentración de colesterol en sangre.
4.5 Enfermedad atópica.
4.6 Infecciones Vaginales.
4.7 Pancreatitis Aguda.
4.8 Cáncer.
4.9 Diarrea Post Radioterapia.
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Prebióticos y Probióticos
4.10 Colitis Ulcerosa
4.11 Intolerancia a la Lactosa
5.
GÉNEROS, ESPECIES Y CEPAS
6.
PRODUCTOS, DECLARACIONES DE EFECTOS EN LA SALUD, Y
COMERCIO.
6.1 Potencial de comercialización
6.2 Postulados en cuanto a la salud
6.3 Productos: dosificación y calidad
6.4 Seguridad del producto
6.5 Alimentos Fermentados
a) Yogur
b) Verduras fermentadas
6.6 Suplementos de probióticos
6.7 Mecanismos de acción de los probióticos
a) Colonización y adhesión en el tracto gastrointestinal
b) Producción de antibióticos / compuestos antivirales
c) Producción de compuestos benéficos
d) Mejoramiento de las funciones inmunes
e) Mejora de la calidad de agua
7. SEGURIDAD
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Prebióticos y Probióticos
CAPITULO IV : PRÉBIOTICOS
1. FRUTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS)
2. FUENTES ALIMENTICIAS Y COMPLEMENTOS DIETÉTICOS
a)
Fuentes alimenticias
b)
FOS en complementos dietéticos
c)
Cantidad recomendada por los expertos
3. APLICACIONES POTENCIALES
a) Mejora del crecimiento de bifidobacterias
b) Evidencia in vitro
c) Evidencia in vivo
d) Absorción mineral mejorada
e) Efectos reductores de los lípidos
f) Biodisponibilidad mejorada de fitoestrógenos.
g) Tratamiento del eczema atópico y prevención del desarrollo de atopía
h) Cáncer
i) Otras aplicaciones
4. SEGURIDAD
5. ESPIRULINA: OTRO POSIBLE PREBIÓTICO
IV.
CONCLUSIONES
V.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Prebióticos y Probióticos
I.
INTRODUCCIÓN
Los productos lácteos han sido utilizados tradicionalmente como el vehículo para
las bacterias probióticas en los humanos. Las bacterias lácticas, muchas de las
cuales están consideradas como probióticos, son el grupo de microorganismos
más importante utilizado en la elaboración de leches fermentadas. Mediante el
consumo de prebióticos se proporcionan fuentes de carbono específicas para
bacterias probióticas residentes en el colon con lo que se favorece la proliferación
selectiva de estas bacterias.
El estilo de vida es, entre otros, el responsable del aumento de determinadas
enfermedades, sobre todo de las causadas por microorganismos, la falta de
actividad física, el consumo de alimentos ricos en hidratos de carbono refinados y
grasas, y el escaso aporte de fibra en la dieta son la base de muchas
enfermedades actuales.
La dieta consumida hace un millón de años por nuestros antecesores contenía un
50% menos de proteínas, un 75% menos de grasas saturadas y un 90% menos de
sodio. El hombre del Paleolítico consumía entre 4 y 10 veces más fruta y fibra que
el actual, lo que le aportaba 10 veces más vitaminas y antioxidantes. Pero la más
llamativa diferencia con nuestros ancestros es que en su dieta ingerían
diariamente más de 109 bacterias beneficiosas para la salud, entre otras, distintas
especies de Lactobacillus. Este aporte de microorganismos beneficiosos para la
salud era debido a que estos alimentos, sobre todo vegetales, eran almacenados
durante mucho tiempo produciéndose fermentaciones, entre ellas la láctica.
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Prebióticos y Probióticos
II.
OBJETIVOS:
i. OBJETIVO GENERAL:
 Conocer los beneficios que contienen los probióticos y prebióticos para
mejorar la salud en el hombre.
ii.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Reconocer las diferencias que existen entre los prebióticos y probióticos.
 Conocer como producir alimentos beneficiosos para la salud humana; con el
uso de los probiótico o prebiótico.
 Identificar los avances biotecnológicos y en que productos se consumen los
pre y probioticos
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Prebióticos y Probióticos
III.
MARCO TEORICO
CAPITULO I:
PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
Varios estudios realizados a lo largo de los años, han señalado que la flora
intestinal supone a una gran cantidad de microorganismos comensales que han
evolucionado en armonía con su huésped mejorando la salud del mismo. Estas
bacterias intervienen en el desarrollo normal del sistema inmune y regulan la
respuesta de los patógenos. (Revista Española de Enfermedades Digestivas,
2007). El tubo digestivo de los recién nacidos está completamente libre de
microorganismos, la flora bacteriana se comienza a adquirir inmediatamente
después del nacimiento.
La función principal de la flora del colon es la fermentación de los sustratos no
digeribles de la dieta y del moco producido por el epitelio intestinal. Como
resultado de esta actividad se recupera energía metabólica, sustratos absorbibles
y se produce la proliferación de la población de microorganismos. Otra
característica importante de la flora colónica es la formación de AGCC como
producto de la fermentación de carbohidratos que llegan al colon, y la formación
de ácido láctico; la flora intestinal es capaz de interactuar con los sustratos y
generar efectos beneficiosos al hospedero. (Revista Cubana Alimentación y
Nutrición, 2002).
Los alimentos funcionales producen efectos beneficiosos a la salud superior a los
de los alimentos tradicionales. Dentro de la gama de alimentos funcionales están
los prebióticos, los probióticos y los simbióticos. Los prebióticos son ingredientes
no digeribles de la dieta que estimulan el crecimiento o la actividad de uno o más
tipos de bacterias en el colon. Los probióticos son microorganismos vivos que al
ser agregados como suplemento en la dieta, favorecen el desarrollo de la flora
microbiana en el intestino. Los simbióticos combinan en sus formulaciones la
unión de prebióticos y probióticos, lo que permite aprovechar más los beneficios
de esa unión.
La nutrición está experimentando un cambio significativo. En la actualidad, el
concepto clásico de nutrición equilibrada es aquella que aporta a través de los
alimentos las correctas proporciones de los nutrientes básicos, tales como hidratos
de carbono, proteínas, grasas, vitaminas, minerales así como las calorías
suficientes para satisfacer las necesidades orgánicas particulares.
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Prebióticos y Probióticos
CAPITULO II
PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS: APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA
La tecnología alimentaria avanza y, actualmente, los alimentos funcionales pueden
ser probióticos, prebióticos y simbióticos. Los prebióticos son hidratos de carbono
(azúcares) presentes en los alimentos o adicionados que, al no ser digeridos por el
sistema digestivo, quedan en el intestino grueso donde favorecen el crecimiento
de las bacterias probióticas. Los simbióticos, por su parte, son la asociación de
prebióticos y probióticos. Es decir, lácteos “bio” que contienen azúcares que
ayudan al mejor funcionamiento de las bacterias.
En los últimos 20 años la investigación sobre los alimentos funcionales ha
progresado y se han realizado avances notables en la selección y caracterización
de los probióticos, y en la justificación de las propiedades saludables en relación
con su consumo. Sin embargo, según el Boletín de la Organización Mundial de la
Salud publicado en septiembre de 2009, Europa exige pruebas acerca de las
declaraciones nutricionales de propiedades saludables.
Lo que cuestiona el informe no es el beneficio de los alimentos funcionales u otros,
sino los datos científicos que emite la publicidad, y los efectos que esa información
puede generar en los consumidores. La Autoridad Europea de Seguridad
Alimentaria, que brinda asesoramiento científico a la Comisión Europea, exige que
las declaraciones que se hagan con relación a las propiedades saludables en los
alimentos estén respaldadas por datos científicos. "La finalidad del sistema es
evitar que los consumidores sean engañados con respecto al valor nutricional
global de los productos", concluye el Boletín de la OMS.
Actualmente, es habitual escuchar acerca de los productos “bio”, “probio” y
“prebio”, que se promocionan como beneficiosos para la salud. De hecho, existen
actualmente en el mercado productos probióticos y prebióticos.
¿Qué son los probióticos? Una de las definiciones más aceptadas es la de
“microorganismos vivos que administrados confieren beneficios a la salud del
huésped”. Actualmente existe un gran número de probióticos disponibles en los
alimentos fermentados, especialmente en los yogures donde las bacterias ácidolácticas funcionan como habitantes naturales del tracto gastrointestinal y ejercen
allí una función de defensa ante potenciales agentes patógenos. Algunas especies
de bacterias ácido-lácticas son administradas vivas a los humanos como
suplementos dietarios para mejorar la composición de la microbiota intestinal. Se
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Prebióticos y Probióticos
incluyen cepas seleccionadas de Lactobacillus, Bifidobacterium, Lactococcus y
Saccharomyces.
¿Qué son los prebióticos? Son ingredientes alimenticios no digeribles o de baja
digestión que benefician al organismo huésped estimulando selectivamente la
acción de una bacteria benéfica –o de un grupo de ellas- presentes en su
intestino. Algunos hidratos de carbono fermentables no digeridos en el intestino
delgado cumplen esta función, ya que estimulan el crecimiento de bifidobacterias
entre otras.
Algunos microorganismos asociados a los alimentos fermentados, en particular
distintas cepas de Lactobacilos, son prebióticos, es decir, utilizados como
suplementos dietarios microbianos vivos o como ingredientes en la alimentación
que tienen efecto beneficioso en el huésped al influenciar la composición y/o
actividad metabólica de la flora del tracto gastrointestinal.
1. EL YOGUR BIO Y LA PUBLICIDAD
Las leches fermentadas o "bio" son resultado de la biotecnología tradicional, ya
que emplean seres vivos para la elaboración de un producto sin recurrir a técnicas
de ingeniería genética. En este mismo grupo de alimentos se puede incluir a los
quesos, la cerveza, el vino, y otros productos cuya elaboración requiere de
microorganismos. Pero, los lácteos “bio” no solo involucran microbios en el
proceso de producción, sino que adicionan al producto final bacterias lácticas
vivas que aportan funciones beneficiosas. Por eso se los denomina “alimentos
funcionales”.
Según el Consejo Europeo de Información sobre la Alimentación, se considera
“alimentos funcionales” a aquellos productos que se consumen como parte de una
dieta normal y contienen componentes biológicamente activos que ofrecen
beneficios para la salud. También se consideran funcionales a los alimentos que
contienen determinados minerales, vitaminas, ácidos grasos o fibra alimenticia, o
han sido enriquecidos con antioxidantes o con probióticos.
La elección que hace un consumidor acerca de los alimentos que conforman su
dieta está influenciada, entre múltiples factores, por la información que recibe de
los medios de comunicación y por las propiedades que se destacan en sus
envases. En el transcurso de 2009 se difundió en la Argentina un correo
electrónico que cuestionaba las propiedades de la leche fermentada Actimel
suplementada con Lactobacilos.
El mensaje no solo negaba los efectos beneficiosos del yogurt “bio”, sino que
basaba sus argumentos en conceptos supuestamente “biológicos” y
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Prebióticos y Probióticos
fundamentados. Hasta tal punto repercutió la difusión del mensaje, asistido por el
poder multiplicador del correo electrónico que, a comienzos de 2010, la empresa
láctea en cuestión puso al aire una publicidad televisiva destinada a derribar los
mitos de los lácteos “bio”. La estrategia publicitaria se basó en exponer las dudas
de los consumidores acerca de la seguridad del producto, y ofrecer respuestas a
través de la palabra de expertos en medicina.
CAPITULO III
PROBIOTICOS
1. HISTORIA:
El término “probiótico” fue introducido por primera vez en 1965 por Lilly y Stillwell;
a diferencia de los antibióticos, se definió al probiótico como aquel factor de origen
microbiológico que estimula el crecimiento de otros organismos. En 1989, Roy
Fuller enfatizó el requisito de viabilidad para los probióticos e introdujo la idea de
que tienen un efecto beneficioso para el huésped.
La utilidad de los probióticos se remonta a miles de años, y esto se encuentra en
las tablas sumerias. Hipócrates, medico griego dijo: "Permita que la comida sea su
medicina, la medicina su comida".
1908, Elie Metchnikoff (científico ruso, premio Nobel, y profesor del Instituto
Pasteur en Paris, observó que en Bulgaria había un número increíble de personas
que vivían más de 100 años. Y encontró que los búlgaros se alimentaban con
muchas verduras y yogurt en forma casera. Y este se inclinó por el yogurt.
Después Pasteur descubrió cualidades beneficiosas para la salud en la
fermentación de la leche según los microorganismos que producen el fermento.
El trabajo de Metchnikoff fue la primera prueba de la habilidad de lacto bacilo de
transformar lactosa en el ácido láctico, y que dicha acidez mantendría un ambiente
hostil para las bacterias patógenas. Esta teoría demostró ser correcta y muchos
organismos generados de enfermedades peligrosos no se desarrollan o mueren
en leche que contiene el lacto bacilo. Metchnikoff se volvió un firme defensor del
concepto que la dieta puede proteger el cuerpo de la invasión de patógenos y en
consecuencia mejorar y prolongar la calidad de vida.
En 1917, antes del descubrimiento de Alexander Fleming de la penicilina, el
profesor alemán Alfred Nissle aisló una cepa no patógena de Escherichia coli de
las heces de un soldado de la Primera Guerra Mundial que no había desarrollado
enterocolitis durante un brote grave de shigellosis. Los trastornos del tracto
intestinal frecuentemente eran tratados con bacterias no patógenas viables, para
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Prebióticos y Probióticos
cambiar o reemplazar la microflora intestinal. La cepa de Escherichia coli de Nissle
1917 es uno de los pocos ejemplos de un probiótico no BAL.
Henry Tissier (del Instituto Pasteur) aisló por primera vez una Bifidobactera de un
lactante alimentado a pecho, a la que denominó Bacillus bifidus communis. Tissier
postulaba que las bifidobacterias desplazarían a las bacterias proteolíticas que
provocan la diarrea y recomendó la administración de bifidobacteria a lactantes
que padecían de este síntoma.
De acuerdo a la Organización Mundial para la Salud (OMS o WHO) la definición
de Probiótico es: "Son microorganismos vivos que cuando son suministrados en
cantidades adecuadas promueven beneficios en la salud del organismo del
individuo que los consume".
Los probióticos estimulan las funciones protectoras del sistema digestivo. Son
también conocidos como bioterapéuticos, bioprotectores o bioprofilácticos y se
utilizan para prevenir las infecciones entéricas y gastrointestinales. Para que un
microorganismo pueda realizar esta función de protección tiene que cumplir los
postulados de Huchetson: ser habitante normal del intestino, tener un tiempo corto
de reproducción, ser capaz de producir compuestos antimicrobianos y ser estable
durante el proceso de producción, comercialización y distribución para que pueda
llegar vivo al intestino. Es importante que estos microorganismos puedan ser
capaces de atravesar la barrera gástrica para poder multiplicarse y colonizar el
intestino.
En su mayoría suelen ser bacterias fermentadoras de ácido láctico como los
lactobacillus, aunque los probióticos más evolucionados incluyen cepas de otras
bacterias como enterococos y estreptococos, e incluso de levaduras como las del
genero sacaromyces cerevisae presente en la fermentación de la cebada para la
producción de cerveza.
El efecto protector de estos microorganismos se realiza mediante 2 mecanismos:
el antagonismo que impide la multiplicación de los patógenos y la producción de
toxinas que imposibilitan su acción patogénica. Este antagonismo está dado por la
competencia por los nutrientes o los sitios de adhesión. Mediante la inmunomodulación protegen al huésped de las infecciones, induciendo a un aumento de
la producción de inmunoglobulinas, aumento de la activación de las células
mononucleares y de los linfocitos.
Las bacterias ácido lácticas utilizan varios azúcares como la glucosa y la lactosa
para la producción de ácido acético mediante la fermentación. Algunas bacterias
conocidas como anaerobias facultativas y otras como anaeróbicas obligadas,
pueden colonizar transitoriamente el intestino y sobrevivir durante el tránsito
intestinal; además por su adhesión al epitelio, modifican la respuesta inmune local
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Prebióticos y Probióticos
del hospedero. Está demostrada la eficacia de las bacterias vivas que se utilizan
como fermentos lácticos en el tratamiento de los signos y síntomas que
acompañan la intolerancia a la lactosa.
Ha sido probado in vitro e in vivo el efecto de los probióticos en estados
patológicos como diarreas, infecciones del sistema urinario, desórdenes
inmunológicos, intolerancia a la lactosa, hipercolesterolemia, algunos tipos de
cáncer y las alergias alimentarias.
El yogur tiene las condiciones necesarias para ser considerado como un alimento
probiótico. Contiene microorganismos vivos, una parte de ellos permanece en el
sistema intestinal e interactúan con la flora bacteriana (Marcos A. III Cumbre
Internacional del Yogurt. Barcelona. 22-23 de abril. Danone SA. Monografía).
Estas bacterias presentes en el yogur y otras leches fermentadas se caracterizan
por transformar mediante la fermentación algunos azúcares, principalmente la
lactosa transformándose en ácidos orgánicos como el láctico y el acético. La
ingesta regular de leches fermentadas puede resultar beneficiosa para prevenir
enfermedades infecciosas comunes por ingestión de patógenos.
Se ha comprobado que algunos probióticos mejoran los síntomas de intolerancia a
la lactosa. En un estudio en niños suplementados con Lactobacillus casi se
observó un aumento de la IgA con una menor duración de la diarrea inducida por
rotavirus. Con el consumo de Lactobacillus acidophilus y Bifidobacterium bifidum
se obtiene un aumento de la actividad fagocítica de los granulocitos circulantes,
por su parte la ingesta de yogur incrementa la producción de citoquinas. Otra
función de los probióticos es la de disminuir la producción de enzimas como la βglucuronidasa, la β-glucosidasa, la nitroreductasa y la ureasa. Estas enzimas
participan en la activación metabólica de los mutágenos y carcinógenos.
Los criterios usados comúnmente para aislar y definir bacterias viables como
bacterias probióticas incluyen los siguientes:
1. Géneros de origen humano.
2. Estabilidad al contacto con bilis, ácido, enzimas y oxígeno.
3. Habilidad para adherirse a la mucosa intestinal.
4. Potencial de colonización en el tracto intestinal humano.
5. Producción de sustancias antimicrobianas.
Los microorganismos probióticos pertenecen a los géneros Lactobacillus y
Bifidobacterium y algunas levaduras con características probióticas semejantes.
Las bifidobacterias son habitantes normales en el tracto intestinal, generalmente
se encuentran en cantidades superiores a 10 por cada gramo de contenido
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Prebióticos y Probióticos
intestinal; comprenden cerca del 25% de la microflora, sin embargo, la cantidad de
bacterias va disminuyendo con la edad.
Caracterizadas generalmente como gram-positivas, existen alrededor de 30
especies incluidas en el género Bifidobacterium, 10 de las cuales se aislaron de
fuentes humanas (caries dental, heces fecales y vagina), 17 del tracto intestinal de
rumiantes, 2 de agua de desecho y una de leche fermentada.
Los lactobacilos son bacterias gram-positivas, son microorganismos anaerobios y
estrictamente fermentativos. En la actualidad se conocen 56 especies del género
Lactobacillus distribuidas en varios nichos ecológicos como son el tracto intestinal
y el tracto genital y constituyen parte importante de la microflora endógena del
humano. Su distribución se ve afectada por varios factores ambientales, los cuales
incluyen pH, 15 disponibilidad de oxígeno, nivel de sustratos específicos presencia
de secreciones e interacción bacteriana.
Micrografía electrónica de Lactobacillus
salivarius 118 adhiriéndose a células Caco-2.
(Reproducido con permiso de Quigley y Flourie,
Neurogastroenterol Motil 2007;19:166–72.)
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Prebióticos y Probióticos
2. ECOSISTEMA MICROBIOLÓGICO
Para comprender la actividad que desarrollan los agentes probióticos es necesario
hacer una pequeña descripción de la microbiología que hay en el tracto humano
gastrointestinal. Igual que ocurre en todos los animales, los seres humanos son
huéspedes de cantidades elevadas de diversos tipos de microbios que están
instalados en nuestra piel, la cavidad oral, el tracto vaginal y el tracto
gastrointestinal.
La superficie de la luz intestinal acumula más de 100.000 mil millones de
microrganismos que equivalen a multiplicar por 10 el número de células que
componen el cuerpo de una persona adulta. Por lo tanto, el intestino humano
alberga un ecosistema esencial para que se realice la absorción eficaz de
nutrientes y, en general, para el mantenimiento de la salud del organismo.
Las bacterias residentes se distribuyen en la cavidad oral y a lo largo del TGI. El
estómago y el fragmento inicial del intestino delgado tienen unas 105 unidades
formadoras de colonias (UFC), el íleon tiene 107, y el colon entre 1011 y 1012. La
relación entre bacterias anaeróbicas y aeróbicas es de 1.000 a 1.
Además de este gran número de bacterias, la diversidad que encontramos
también es muy amplia. Se ha estimado que hay más de 400 especies diferentes
de tipos de bacterias que residen en los seres humanos, por tanto, no debe
sorprendernos que desempeñen un papel muy importante respecto a la salud
humana.
La mayoría de estas bacterias no son patógenas y contribuyen al desarrollo
normal del hombre, aunque algunas pueden ser patógenas. Por este motivo, es
imprescindible que el balance que debe haber entre los microbios sea favorable a
las bacterias que son beneficiosas.
La microflora intestinal (microorganismos pobladores del intestino) empieza a
formarse después del nacimiento. Antes del nacimiento, el tracto gastrointestinal
del recién nacido es completamente estéril.
Durante el alumbramiento, el recién nacido es inoculado con microorganismos
procedentes del canal de parto, de la flora fecal de la madre y organismos que hay
en el ambiente. Las primeras bacterias que colonizan el tubo digestivo son
aeróbicas, principalmente, E. coli y otras del género Lactobacillus.
Posteriormente, de modo progresivo, se van estableciendo especies anaerobias,
en especial las de los géneros Bacteroides, Clostridium, Eubacterium y
Bifidobacterium.
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Prebióticos y Probióticos
La dieta de leche materna crea un ambiente colónico que favorece el crecimiento
de una flora simple de bifidobacterias y algunas pocas anaerobias.
La leche materna contiene muchos oligosacáridos bifidogénicos15 y también
bacterias vivas. Sorprendentemente, la leche materna de mujeres sanas puede
contener hasta 109 bacterias/L, incluyendo varias cepas de lactobacilos y
bifidobacterias. En los niños alimentados con fórmulas lácteas, la microflora es
más compleja (similar a la flora adulta), pues contiene muchas menos
bifidobacterias y más bacteroides spp., clostridios y estreptococos anaerobios.
Cuando se inicia la alimentación con sólidos en el niño criado con el pecho se
producen los principales cambios de la microflora: al rápido incremento del número
de enterococos y enterobacterias, le sigue el aumento de bacteroides spp,
estreptococos anaerobios, y clostridios. Como la cantidad de alimentos sólidos va
incrementándose progresivamente, la flora bacteriana de los niños alimentados
por fórmula y la de los criados con pecho, va asemejándose a la de los adultos.
Por otra parte, investigaciones recientes confirman que no sólo la dieta afecta al
tipo de microflora intestinal, las características genéticas del huésped parecen
jugar un papel determinante. En los estudios observaron que los familiares
tendieron a tener una flora más similar que personas no emparentada aunque
convivieran (por ejemplo, un matrimonio).
Desde los dos años de vida en adelante, la microflora que se ha establecido es
casi definitiva y permanecerá muy estable durante toda la vida del individuo.
Evidentemente, pueden ocurrir alteraciones transitorias derivadas del uso de
antibióticos o de cambios en la alimentación, pero estas alteraciones suelen ser
reversibles. En un intestino con un funcionamiento óptimo conviven en equilibrio
poblaciones de bacterias beneficiosas (bifidobacterias, Lactobacillus y E. coli no
patogénica) con otras patógenas (E. coli hemolítica, Clostridium perfringens,
Campilobacter y Listeria). Actualmente, se sabe que el desequilibrio de esta
microflora puede originar y favorecer el desarrollo de algunas enfermedades.
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Prebióticos y Probióticos
3. BENEFICIOS INMUNOLÓGICOS
Acidifican la luz intestinal y segregan compuestos antimicrobianos creando un
ambiente local desfavorable para los patógenos. Muchos tipos de lactobacilos y
bifidobacterias producen bacteriocinas u otros compuestos antimicrobianos. Las
bacteriocinas son compuestos producidos por las bacterias que tienen una mitad
de proteína biológicamente activa y una acción bactericida. Otros compuestos
biológicamente activos derivados de las bacterias productoras de ácido láctico
son: el peróxido de hidrógeno (H2O2), el diacetil y los ácidos grasos de cadena
corta (AGCC); estos compuestos que son liberados por los organismos probióticos
causan una modificación beneficiosa de la microflora.
Se ha comprobado que la actividad antimicrobiana de los lactobacilos se debe, en
parte, a la producción de peróxido de hidrógeno. Sin embargo, esta reacción
requiere del ácido fólico y la riboflavina; si el suministro de ambos es reducido, la
producción de peróxido de hidrógeno (H2O2) también se reducirá. No obstante,
hay que tener en cuenta que la capacidad de producir bacteriocinas, peróxido de
hidrógeno y otros compuestos antimicrobianos, depende mucho de la cepa de
probiótico de que se trate.
Los probióticos también compiten por asimilar las sustancias nutritivas que, de lo
contrario, serían utilizadas por los gérmenes patógenos en beneficio propio. Es lo
que ocurre, por ejemplo, con el Clostridium difficile que es un organismo
potencialmente patógeno que depende de los monosacáridos para su crecimiento.
Si hay organismos probióticos en número suficiente, éstos utilizan la mayor parte
de los monosacáridos disponibles causando la inhibición del C. difficile.
De similar modo, muchos organismos patógenos necesitan asociarse con el
epitelio del TGI para colonizar con eficacia; sin embargo, algunas cepas de
bifidobacterias y lactobacilos pueden adherirse al epitelio y actuar como "barreras
de colonización", previniendo así que los gérmenes patógenos se adhieran a la
mucosa. El efecto anterior ha sido estudiado con la cepa de Lactobacillus
rhamnosus y con la cepa de Lactobacillus plantarum, que han demostrado la
capacidad de inhibir el acceso de E. coli a las células del colon humano. Además
de estos efectos directos, algunos investigadores piensan que la actividad
antimicrobiana de los lactobacilos también se debe a que estimulan el sistema
inmune.
Fundamentalmente, los organismos probióticos se ingieren de dos maneras:
mediante los alimentos fermentados y mediante los suplementos.
Los alimentos fermentados pueden ser de origen lácteo como vegetal, los más
comunes y conocidos son el yogur y la col fermentada, respectivamente.
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Prebióticos y Probióticos
Los suplementos probióticos presentan la bacteria congelada en seco (liofilizada),
bien en forma de polvo, cápsula o comprimido. Independientemente de la forma
como los microorganismos son consumidos, los productos que contienen
organismos probióticos deben proporcionar organismos vivos en número suficiente
para ejercer efectos terapéuticos y tener una eficacia clínica.
4. EFECTOS BENEFICIOSOS QUE PUEDEN EJERCER LOS
PROBIÓTICOS SOBRE EL ORGANISMO:
4.1 Digestibilidad de la lactosa:
En general, el yogur y las leches fermentadas con probióticos son mejor toleradas
que la leche por las personas intolerantes a la lactosa. Una buena parte de la
población adulta presenta esta intolerancia a la lactosa, que se debe a una
disminución de la actividad de la enzima lactasa en la mucosa intestinal.
La lactosa no digerida produce un efecto osmótico en la luz intestinal y, al llegar al
intestino grueso, es fermentada por la biota nativa, lo que da lugar a la síntesis de
ácidos grasos de cadena corta (acetato, lactato, butirato) y gas (CO2, metano e
hidrógeno). Esta secuencia da lugar a los síntomas de la intolerancia: flatulencia,
dolor abdominal y diarrea.
La mayoría de probióticos sintetizan beta-galactosidasa, que también puede
hidrolizar a la lactosa, con lo que pueden ayudar a paliar estos síntomas.
4.2 Alteraciones del tránsito intestinal:
Algunas leches fermentadas con bifidobacterias son capaces de reducir el tiempo
de tránsito intestinal entre un 10 y un 22%, dependiendo de la dosis, lo que es
beneficioso para las personas que tienen tendencia a presentar estreñimiento.
Por otro lado, también modulan el tránsito a las personas que tienen tendencia a
presentar diarreas.
Así, se ha observado en numerosos estudios que existe una menor incidencia de
episodios, y una menor duración de éstos, en personas que ingieren probióticos,
tanto en diarreas infantiles, diarrea del viajero, la asociada con el consumo de
antibióticos o la causada por la mal digestión de la lactosa.
Un meta análisis reciente de 9 estudios ha demostrado una disminución de entre
el 61 y el 65% del riesgo de diarrea asociada a antibióticos.
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Prebióticos y Probióticos
4.3 Mejora de la respuesta inmunitaria:
Se ha demostrado en animales que el tejido linfoide asociado al intestino aumenta
su capacidad de respuesta a patógenos, cuando el intestino recibe probióticos
durante un tiempo continuado. Los probióticos, además de frenar el desarrollo de
patógenos, refuerzan la acción del intestino como barrera, con lo que evitan que
los microorganismos perjudiciales puedan pasar al torrente circulatorio. También
aumentan la actividad de linfocitos y macrófagos, y estimulan la respuesta
inmunitaria humoral al aumentar la producción de α-interferón (con efectos
antivíricos, profilácticos y activadores de las células NK), lo que mejora la
permeabilidad intestinal alterada con la inflamación.
4.4 Concentración de colesterol en sangre
El mecanismo podría ser debido a que los ácidos grasos de cadena corta pueden
alterar la síntesis de colesterol.
Además, las bacterias pueden conjugar ácidos grasos biliares y facilitar su
eliminación a través de las heces.
La disminución enterohepática de ácidos biliares hace imprescindible que el
hígado retire colesterol de la circulación para poder sintetizar más sales biliares.
Sin embargo, los estudios que han demostrado estos efectos de disminución del
colesterol han utilizado dosis de yogur «irreales» (> 2 litros al día).
4.5 Enfermedad atópica
Algunos estudios prospectivos muestran la posibilidad de usar probióticos en fases
iniciales de la vida, para mejorar los síntomas de la enfermedad atópica en
lactantes con riesgo de presentar alergias. Por otro lado, parece ser que los
probióticos pueden modular la respuesta inflamatoria intestinal y mostrar un
posible efecto clínico en algunas patologías como la colitis ulcerosa y la enteritis
regional.
Hay estudios que no encuentran efectos favorables de los probióticos y otros que
los encuentran con un probiótico y con otro no, por lo que es necesaria una mayor
investigación en este terreno. El problema es que, detrás de todos estos estudios,
siempre hay intereses económicos que pueden confundir al consumidor.
Esto es lo que explica la reciente guerra del yogur. Según la legislación española,
yogur es la leche fermentada con dos tipos de gérmenes: Streptococcus
thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. Si posteriormente el producto se
pasteuriza, se eliminan estos microorganismos y se obtiene el yogur pasteurizado
después de la fermentación, que se puede conservar fuera de la nevera y tiene
una fecha de caducidad más amplia. En España, desde el pasado junio, se
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Prebióticos y Probióticos
reconoce el yogur pasteurizado como un tipo más de yogur, aunque éste no
contenga su rasgo diferencial: los microorganismos vivos. En el resto de países
hay un criterio dispar: mientras que en Estados Unidos, Canadá, Australia,
Alemania o el Reino Unido se acepta el término «yogur pasteurizado», en Francia,
Suiza o Italia no sucede así.
En la actualidad no hay unanimidad sobre en qué medida los microorganismos del
yogur y otras leches fermentadas son capaces de resistir las condiciones adversas
del tracto gastrointestinal, llegar viables al intestino grueso y, allí, ser lo
suficientemente competitivos para colonizarlo, mantenerse activos y ejercer los
efectos beneficiosos que se les atribuye. Algunos expertos afirman que el
consumo de 8 yogures semanales nos puede aportar ya algún beneficio en
nuestra salud. En cualquier caso, sí parece haber total coincidencia en que, para
que se puedan manifestar estos efectos beneficiosos, debe haber un consumo
regular y prolongado.
Además, dado que no se conocen efectos adversos derivados de la ingestión de
estos productos, el consumidor, por lo menos, obtendrá otros valores nutritivos
que sí están claramente demostrados.
A pesar de todo ello, la industria sigue buscando otras cepas que sean resistentes
al tracto gastrointestinal y demostrar que sí pueden ejercer un efecto probiótico.
Por ejemplo, en Estados Unidos existe una amplia gama de suplementos
dietéticos de este estilo, entre los que actualmente destacan os que contienen
Lactobacillus GG, que ha demostrado efectos beneficiosos en dosis de 1010
unidades formadoras de colonias (UFC) y Lactobacillus reuteri que también se
comercializa en dosis de 1010 UFC.
Como resumen, cabe destacar que el ámbito de los prebióticos y los probióticos es
muy prometedor, y sus distintas aplicaciones apuntan a la prevención de
afecciones de alta prevalencia en las sociedades desarrolladas, como son las
alergias y el cáncer. Hasta el momento, el número de estudios científicos rigurosos
que encuentran efectos beneficiosos por el consumo regular de estos productos
es muy elevado, y el interés en profundizar en este ámbito es creciente. Sin
embargo, la inclusión de estos alimentos en la alimentación no excluye que ésta
deba ser adecuada.
En cualquier caso, la ingestión de alimentos prebióticos o probióticos debe
hacerse en el marco de una alimentación variada y equilibrada. Sólo de este
modo estos productos pueden ayudar a conseguir una correcta nutrición y una
mejor calidad de vida de los individuos.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
4.6 INFECCIONES VAGINALES
Está demostrado que muchas cepas de lactobacilos retrasan el crecimiento de
Candida albicans, que es la levadura principal implicada en las infecciones
vaginales por levaduras. Estudios clínicos han revelado que la ingestión o la
introducción de yogur y lactobacilos en la vagina ayudan en el tratamiento y la
prevención de infecciones vaginales recurrentes causadas por levaduras, y
también mejoran la vaginosis bacteriana.
Los lactobacilos dominan la microflora normal urogenital, su función es mantener
un ambiente que limite el crecimiento de microorganismos potencialmente
patógenos. Los lactobacilos realizan esta función manteniendo un ambiente ácido
mediante la fermentación del glicógeno vaginal en ácido láctico y produciendo
H2O2.
Los lactobacilos productores de peróxido de hidrógeno están presentes en la
mayoría de vaginas normales, pero están ausentes en mujeres que sufren
vaginosis crónica. El H2O2 que producen los lactobacilos es tóxico para patógenos
como la Gardnerella vaginalis, sin embargo, no todas las vaginas de mujer están
colonizadas por las cepas adecuadas de lactobacilos. Tiempo atrás se pensaba
que las cepas de L. acidophilus dominaban la flora vaginal, sin embargo,
investigaciones recientes han demostrado que los lactobacilos vaginales
predominantes son L. crispatus y L. jensenii.
El empleo de antibióticos suprime el crecimiento de los lactobacilos vaginales,
incrementa el pH de la vagina y aumenta el crecimiento de levaduras, E. coli, y
otras bacterias gram negativas. El restablecimiento de la flora vaginal normal de
lactobacilos puede lograrse administrando intravaginalmente dos veces al día una
solución de lactobacilos que contenga 108 organismos vivos por ml; sin embargo,
deben usarse las cepas correctas se realizó un estudio para evaluar la población
de lactobacilos en mujeres durante el segundo trimestre de embarazo. Mediante la
obtención de cultivos vaginales se analizó el estado de producción de H2O2 y
también la presencia de organismos patógenos.
Las mujeres colonizadas por lactobacilos productores de peróxido de hidrógeno
tenían menos probabilidades de padecer vaginosis bacteriana, candidiasis
sintomática y de sufrir colonización vaginal producida por G. vaginalis, Bacteroides
spp., Peptostreptococcus spp., Mycoplasma hominis, Ureaplasma urealyticum, y
Viridans streptococci. Sin embargo, las mujeres que no tenían lactobacilos
vaginales presentaban mayor probabilidad de contraer infecciones producidas por
Chlamydia trachomatis.
Aunque el uso intravaginal de probióticos es la terapia preferida para combatir las
infecciones vaginales, el consumo simple de yogures apropiados también es
beneficioso. Por ejemplo, un estudio realizado a pacientes con vaginitis recurrente
por cándidas, demostró que se producía una disminución tres veces mayor de las
infecciones cuando los pacientes consumieron aprox. 227 gramos/día de yogur
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Prebióticos y Probióticos
que contenía L. acidophilus (cepa LA-5) productores de peróxido de hidrógeno,
durante un periodo de 6 meses. El número de infecciones en 6 meses fue de 2.54
en el grupo de control, y 0.38 en el grupo tratado con yogur. La colonización de
cándidas fue de 3.23 en 6 meses (en el grupo de control), y de 0.84 en 6 meses
(en el grupo que consumió yogur). Las concentraciones de lactobacilos en la
vagina se elevaron a consecuencia de la ingestión de yogur, es decir, los L.
acidophilus LA5 colonizaron la vagina. Tal como se esperaba, los investigadores
descubrieron que existía una asociación entre la presencia de Lactobacilos sp. en
el recto y en la vagina.
Posteriormente, un ensayo evaluó la capacidad de las cepas de probióticos
administrados por vía oral para restablecer la eubiosis en mujeres con vaginosis
bacteriana. Diez mujeres con un historial reciente de infecciones urogenitales
consumieron L. rhamnosus GR-1 y L. fermentum RC-14 administrados en una
base de leche desnatada. Una semana después, se recuperaron cepas
bacterianas de la vagina en las 10 mujeres; y después de 14 días de tratamiento,
seis de estas mujeres que tenían una flora anormal vaginal, ya presentaban una
flora normal dominada por lactobacilos168 Investigaciones recientes han
descubierto que hay una relación inversa entre la colonización vaginal por E. Coli y
la presencia de lactobacilos productores de H2O2 en la vagina. De hecho, las
mujeres que no disponían de estos lactobacilos productores de H2O2 en su flora
vaginal tenían un 65% más de posibilidades de padecer una colonización vaginal
por E. Colí. Debido a que la colonización vaginal por E. Coli es el paso inicial
crítico para la patogénesis de las ITUs agudas y crónicas, el reestablecimiento de
una flora dominada por lactobacilos productores de H2O2 previene las ITUs.
En una investigación adicional que usó L. rhamnosus GR-1 y L.fermentum RC-14,
se encontró que el consumo oral de estas cepas había producido su colonización
vaginal en 7 días. En algunos casos, incluso la colonización persistió durante 10
semanas después de su administración. La administración oral de estos
probióticos también causó un incremento de la flora vaginal (medido por el sistema
de contaje Nugent). Por tanto, se deduce que algunas cepas de lactobacilos
administrados oralmente sobreviven al tránsito por el TGI, colonizan la vagina, y
alteran beneficiosamente la microecología del tracto genitourinario.
Las propiedades críticas necesarias para que una cepa bacteriana pueda utilizarse
con garantías a nivel urogenital son las siguientes:
• La adherencia a las células vaginales y del uroepitelio.
• La colonización de la vagina.
• La inhibición del crecimiento urogenital patógeno y accesorio.
• La producción de peróxido de hidrógeno.
• Si la preparación probiótica es consumida oralmente, las cepas deben ser
estables frente al ácido gástrico y las sales biliares.
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Prebióticos y Probióticos
Las cepas bacterianas que posean estas características serán más eficaces a
nivel urogenital que aquellas otras que no las tengan; por consiguiente, la
selección de cepas con estas características es esencial.
4.7 PANCREATITIS AGUDA
Una importante función del tracto gastrointestinal, quizás la menos conocida, es la
de actuar de barrera entre los medios externo e interno, impidiendo la entrada a la
sangre de bacterias y agentes antigénicos y tóxicos contenidos en la luz intestinal;
dichos agentes provocan en el organismo la llamada respuesta inflamatoria, que
de ser excesiva producen el síndrome de sepsis que puede conducir al shock y al
fracaso múltiple de órganos.
Con el término translocación bacteriana se designa el paso de bacterias entéricas
viables, a través de la barrera mucosa intestinal, a los ganglios linfáticos
mesentéricos, primero, y luego a órganos distantes, como son el hígado y el bazo;
todo lo anterior tiene como origen precisamente, el fallo de dicha barrera ante el
curso de diversos procesos patológicos como son el shock hemorrágico,
politraumatismos, sepsis, quemaduras, obstrucción intestinal, íctero obstructivo,
trauma quirúrgico, irradiación del abdomen, pancreatitis, etc. Pero este término no
sólo comprende el paso de bacterias; también incluye productos bacterianos como
la endotoxina de las bacterias gram negativas, que se corresponde con el
lipopolisacárido integrante de la pared de dichas células, así como otros agentes
antigénicos y tóxicos producidos por los microorganismos.
Uno de los objetivos primordiales para prevenir la translocación bacteriana es
mantener la función de la barrera de la mucosa intestinal intacta.
Estudios experimentales han demostrado que los L. plantarum y Saccharomyces
boulardii reducen la translocación bacteriana intestinal. En pacientes con
pancreatitis aguda grave se han realizado estudios randomizados, con un número
moderado de sujetos, para valorar el uso de simbióticos (L. plantarum o una
formulación simbiótica) vs prebióticos únicamente (fibra de avena o la aportada en
la formulación simbiótica, respectivamente), aplicados en infusión por sonda naso
yeyunal.
En el primero de los estudios, la incidencia de necrosis infectadas y abcesos fue
claramente menor si se aplicaban los simbióticos (4,5% vs 30%); en el segundo
estudio, se observó una menor incidencia (estadísticamente no significativa) de
fracaso multiorgánico, sepsis y mortalidad. No obstante, valorados conjuntamente
ambos estudios, sí descendió significativamente la incidencia de fracaso
multiorgánico y de síndrome de respuesta inflamatoria sistémica.
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Prebióticos y Probióticos
4.8 CÁNCER
Estudios en animales han demostrado que los lactobacilos y las bifidobacterias
modifican la microflora intestinal reduciendo el riesgo de cáncer.
Además, éstas u otras cepas similares disminuyeron la mutagenicidad fecal y
urinaria en voluntarios sanos que consumían carne de vaca picada frita. Se
postulan tres mecanismos:
1. Las cepas de lactobacilos y bifidobacterias disminuyen la cantidad de enzimas
fecales microbianas, tales como: betaglucuronidasa, beta-glucosidasa,
nitroreductasa, y ureasa, que están implicadas en la activación metabólica de
varios compuestos mutagénicos y cancerígenos.
2. Inhiben directamente la formación de células tumorales.
3. Algunas bacterias pueden unirse e inactivar el carcinógeno.
Una serie de estudios demográficos que se han realizado, indican que el consumo
de elevados niveles de cultivos de productos lácteos puede reducir el riesgo de
cáncer de colon. La cepa LB 51 del L. delbrueckii ssp. bulgaricus, cepa de los
primeros lactobacilos usados para producir el yogur tradicional, ha demostrado
una potente actividad antitumoral.
4.9 DIARREA POST RADIOTERAPIA
Las preparaciones de probióticos también son beneficiosas para los pacientes con
cáncer que reciben quimioterapia o radioterapia que implica al tracto
gastrointestinal.
En un estudio controlado que se realizó a 24 pacientes programadas para recibir
irradiación interna y externa del área pélvica debido a que padecían cánceres
ginecológicos, se probaron los resultados en la prevención de efectos secundarios
intestinales mediante la administración de L. acidophilus. El grupo de prueba
recibió 150 ml/día de un producto lácteo fermentado que suministraba L.
acidophilus vivos (cepa NCFB- 1748) en un 6.5% de substrato de lactulosa. La
administración de lactobacilos previno la diarrea asociada a la radioterapia.
Asimismo, en otros estudios que se emplearon una preparación con cepas
diferentes de probióticos, confirmaron que su uso previene la diarrea inducida por
radiación. Del mismo modo, estudios experimentales han demostrado que el
tratamiento con L. plantarum aumenta la concentración de colágeno y disminuye
la actividad de mieloperoxidasa, comparada con el grupo sin tratamiento,
reduciendo así los efectos secundarios de la radiación externa relacionada con la
cicatrización del colon anastomótico.
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Prebióticos y Probióticos
4.10 COLITIS ULCEROSA
La disbiosis intestinal (cualquier cambio o desequilibrio en el número o
composición de las bacterias intestinales no patógenas) es uno de los factores
etiológicos implicados en las patogénesis de la colitis ulcerosa y de la enfermedad
de Crohn. Según afirman Campieri y Gionchetti "el inicio de la inflamación está
asociado con un desequilibrio de la microflora intestinal, un predominio relativo de
bacterias 'agresivas' y una concentración insuficiente de especies “protectoras”.
Corroborando esta teoría anterior, varias investigaciones han descubierto que en
los pacientes con colitis ulcerosa las concentraciones colónicas de lactobacilos
son más bajas, las colonizaciones de bacterias que reducen sulfatos son más
altas, y que las concentraciones de cepas patógenas de E.coli que presentan son
mayores que las de personas sanas.
En algunos estudios realizados en seres humanos, el empleo de un probiótico
multicepa (contiene cuatro cepas de lactobacilos, Lactobacillus acidophilus,
Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii subespecie bulgaricus y Lactobacillus
plantarum, tres cepas de bifidobacterias —Bifidobacterium longum,
Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium Breve y Streptococcus salivarius
subespecie thermophilus) ha logrado aumentar el porcentaje de remisión de
pouchitis (reservoritis, inflamación del saco ileal quirúrgico) en la colitis ulcerosa.
4.11 INTOLERANCIA A LA LACTOSA
La intolerancia a la lactosa es una circunstancia bastante común que afecta al
70% de la población mundial231, si bien este porcentaje es mucho menor en las
comunidades del norte de Europa(del 15% al 25%). Está causada por una
deficiencia de la enzima lactasa (galactosidasa) que, por lo general, se localiza en
el borde de cepillo del intestino delgado. En ausencia de lactasa, la lactosa se
comporta como un hidrato de carbono osmótico, no digerible, que permanece en
el intestino y provoca que osmóticamente entre agua en los intestinos.
Cuando la lactosa alcanza el intestino grueso es fermentada con avidez por la
microflora colónica de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), ácido láctico, CO2,
y gas hidrógeno. Estos procesos causan los síntomas de intolerancia a la lactosa,
diarrea, flatulencia e incomodidad abdominal.
Numerosos estudios han demostrado que la lactosa en el yogur "vivo" es tolerada
mejor por individuos intolerantes a la lactosa que la lactosa presente en otros
alimentos lácteos. Esta diferencia se debe principalmente a la actividad de la betagalactosidasa microbiana, que altera la lactosa en vivo. Sin embargo, el consumo
de yogur también reduce considerablemente el tránsito gastrointestinal si lo
comparamos con otros alimentos lácteos no fermentados. Este retraso del tránsito
gastrointestinal contribuye asimismo a mejorar la tolerancia a la lactosa.
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Prebióticos y Probióticos
5. GÉNEROS, ESPECIES Y CEPAS
La investigación sobre los probióticos sugiere que proporcionan una amplia gama
de posibles beneficios a la salud. Sin embargo, los efectos descritos solo se
pueden atribuir a la cepa o las cepas estudiadas, y no a la especie o a todo el
grupo de BAL y otros probióticos. A continuación de presentan las implicaciones
de los efectos debidos a una especificidad dependiente de cada cepa:
La documentación de los efectos sobre la salud debe realizarse considerando la
Cepa específica que se vende en el producto.
No se puede utilizar resultados y artículos de revisión de estudios conducidos
sobre cepas específicas como evidencia que avale los efectos sobre la salud de
cepas que no hayan sido estudiadas.
Los estudios que documentan la eficacia de las cepas específicas a una
dosificación determinada no son evidencia suficiente como para avalar los efectos
a la salud a una dosificación más baja.
También se debe tener en cuenta los posibles beneficios funcionales que
dependan de las sustancias utilizadas como vehículo/matriz. Algunos efectos
pueden no reproducirse al utilizar un determinado vehículo/matriz, por ejemplo,
debido a una reducción de la viabilidad de la cepa.
Una cepa probiótica se identifica por su género, especie, y una designación alfa
numérica. La comunidad científica ha acordado una nomenclatura para los
microorganismos.
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Prebióticos y Probióticos
6. PRODUCTOS, DECLARACIONES DE EFECTOS EN LA SALUD, Y
COMERCIO
6.1 Potencial de comercialización
Los productos que contienen probióticos de alto perfil han tenido un enorme éxito
en Europa, Asia, y, más recientemente, en otras regiones del mundo. Este éxito en
la comercialización promoverá el consumo, el desarrollo de nuevos productos y la
investigación.
A menudo son los nutricionistas los que recomiendan probióticos, pero los
médicos a veces también lo hacen. El mercado ofrece una amplia gama de tipos
de productos.
6.2 Postulados en cuanto a la salud
La intención de usar probióticos es que ayuden a la flora intestinal que aparece
naturalmente en el organismo humano. Algunos preparados probióticos han sido
utilizados para evitar la diarrea provocada por antibióticos o como parte del
tratamiento de la disbiosis vinculada a los antibióticos.
Hay estudios que han documentado los efectos de los probióticos en una serie de
trastornos gastrointestinales y extraintestinales, entre los que se incluyen la
enfermedad intestinal inflamatoria (EII), el síndrome de intestino irritable (SII), las
infecciones vaginales, y como refuerzo inmunológico. Algunos probióticos han
demostrado aumentar la sobrevida de los recién nacidos pretérmino. Los
probióticos también han sido investigados en relación con el eczema atópico y las
complicaciones de la cirrosis hepática. Si bien hay alguna evidencia clínica en
cuanto al papel de los probióticos para reducir el colesterol, los resultados son
contradictorios.
En general, la mayor evidencia clínica para los probióticos está vinculada a su uso
en el mejoramiento de la salud intestinal y la estimulación de la función
inmunitaria.
6.3 Productos: dosificación y calidad
Las formas más comunes en que se presentan los probióticos son productos
lácteos y alimentos fortificados con probióticos. Sin embargo, también hay
comprimidos, cápsulas, y sachets que contienen las bacterias liofilizadas.
La dosis necesaria de probióticos varía mucho dependiendo de la cepa y el
producto. Si bien muchos productos de venta libre administran un rango de 1– 10
miles de millones de ufc por dosis, algunos productos han demostrado ser
eficaces a niveles inferiores, mientras que otros requieren muchísimas más.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
Por ejemplo, Bifidobacterium infantis mostró su eficacia en aliviar los síntomas de
SII a 100 mil millones de ufc/día, mientras que los estudios con VSL#3 utilizaron
sachets con 300–450 miles de millones ufc tres veces por día. No es posible
establecer una dosis general necesaria para probióticos; la dosificación debe
basarse en estudios en humanos que muestren un beneficio a la salud.
Si bien hay un consenso científico, no existe una definición legal del término
“probiótico.” Los criterios mínimos que se debe cumplir para los productos
prebióticos son que los prebióticos deben:
Especificarse por género y cepa la investigación sobre determinadas cepas
específicas de prebióticos no se puede aplicar a cualquier producto comercializado
como probiótico. Estar vivos en el producto.
Administrarse en dosis adecuadas hasta el final de la vida útil (con variabilidad
mínima de un lote a otro).
Haber demostrado ser eficaces en estudios controlados en humanos.
Ser inocuos para el uso para el que estaría destinado.
Al no haber normas universalmente establecidas y/o aplicadas para el contenido y
las declaraciones en la etiqueta de los productos, la industria debería mantener la
integridad en la formulación y etiquetado de los productos para que los
consumidores puedan tener confianza en esta categoría de productos.
6.4 Seguridad del producto
Algunas especies de lactobacilos y bífidobacterias son residentes habituales o
pasajeros comunes del sistema digestivo humano, y como tales no presentan
infectividad ni toxicidad.
Las bacterias ácido lácticas tradicionales, durante mucho tiempo asociadas con la
fermentación de alimentos, en general son consideradas como seguras para el
consumo oral como parte de alimentos y suplementos para la población
generalmente sana y a los niveles usados tradicionalmente.
En muchos países no existen regulaciones para los suplementos dietéticos, o si
las hay son mucho menos estrictas que las que se aplican para medicamentos de
receta.
A la fecha, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados
Unidos no ha recibido solicitud para expedirse (y por lo tanto no ha dictaminado)
sobre ninguna declaración para probióticos que los relacionen con una reducción
del riesgo de una enfermedad. Los postulados de estructura función son utilizados
comúnmente para prebióticos, pero su uso no requiere aprobación de la FDA.
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Prebióticos y Probióticos
La producción de suplementos dietéticos varía entre los fabricantes, y es posible
que varíe para un mismo fabricante con el tiempo. Es probable que la eficacia y
los efectos colaterales difieran entre las cepas, productos, marcas, o inclusive
dentro de los diferentes lotes de la misma marca. Los productos adquiridos
pueden no ser idénticos a la forma utilizada en la investigación.
No se conocen los efectos a largo plazo de la mayoría de los suplementos de la
dieta, aparte de las vitaminas y minerales. Muchos suplementos dietéticos no se
utilizan durante períodos prolongados.
La cuestión de la seguridad ha sido planteada con el uso más reciente de aislados
intestinales de bacterias que se administran en altos números a pacientes graves.
El uso de probióticos en personas enfermas queda restringido a las cepas e
indicaciones con eficacia probada, tal como se describe en la sección 5. Las
pruebas o el uso de probióticos en otras indicaciones patológicas solamente es
aceptable luego de la aprobación de un comité de ética independiente.
Dada la prevalencia de los lactobacilos en los alimentos fermentados, dado su
carácter de colonizadores normales del cuerpo humano, y el bajo nivel de
infección que se les atribuye, la seguridad de estos microbios ha sido revisada y
se considera que su potencial patogénico es bastante bajo.
Conforme el informe de FAO/OMS [2002], al examinar los aspectos patológicos,
genéticos, toxicológicos, inmunológicos, gastroenterológicos, y microbiológicos de
las nuevas cepas de probióticos se necesita un abordaje multidisciplinario. La
evaluación toxicológica y de seguridad convencional no alcanza, dado que para
poder beneficiar a los humanos se pretende que un prebiótico sobreviva y/o
prolifere.
Desde una perspectiva científica, una descripción adecuada de un producto
probiótico debería incluir la siguiente información:
 Identificación de género y especie, nomenclatura que concuerde con los
nombres reconocidos científicamente actualmente
 Designación de la cepa
 Conteo de organismos viables de cada cepa al final de la vida útil del
producto
 Condiciones de almacenamiento recomendadas
 Seguridad bajo las condiciones de uso recomendadas
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
 Dosis recomendada, que se debería basar en la inducción del efecto
fisiológico declarado
 Una descripción exacta del efecto fisiológico, en tanto sea permitido por la
ley
 Información de contactos para la vigilancia post comercialización
6.5 ALIMENTOS FERMENTADOS
a) Yogur
El origen de los productos lácteos fermentados es algo obscuro, pero su consumo
data al menos de 5.000 años a.C46. Desde antiguo, las leches agrias han sido
muy populares en los diversos territorios de Europa, Asia y África, siendo
considerados productos alimenticios nutritivos y duraderos.
Las leches fermentadas también han sido utilizadas como medicina; médicos
antiguos como Hipócrates, Galeno y Avicena aconsejaban su empleo para el
tratamiento de las enfermedades gastrointestinales.
A principios del siglo veinte, el laureado premio Nobel Elie Metchnikoff popularizó
la idea de que los productos lácteos fermentados alteraban beneficiosamente la
microflora del TGI. Metchnikoff atribuyó la alta longevidad de los campesinos
búlgaros al consumo de leche agriada, pues pensaba que servía para detener la
putrefacción anormal de proteínas dentro del intestino48. Posteriormente investigó
la bacteria que encontró en esta leche búlgara, el Bacilo bulgaricus (actualmente
conocido como Lactobacilo delbrueckii, subespecie bulgaricus), y también un tipo
de coco denominado con el nombre de Estreptococo thermophilus.
Usó estos cultivos para elaborar un tipo de leche ácida que comercializó en París
a principios del siglo XX.
Estas mismas especies de bacterias todavía se emplean hoy día para producir los
yogures que se comercializan. Estas dos especies bacterianas (L. delbrueckii ssp.
bulgaricus y S. thermophilus) son las responsables del gusto, la consistencia y el
olor característicos del yogur. Sin embargo, actualmente se sabe que estas
especies carecen de capacidad para sobrevivir en el TGI humano; por este motivo,
los fabricantes de yogur añaden al yogur otras especies de bacterias probióticas
para potenciar sus efectos terapéuticos (por ejemplo, Lactobacillus acidophilus y
Bifidobacterium bifidum).
La eficacia terapéutica de un yogur concreto depende considerablemente de las
características de las cepas bacterianas que contenga y del número de bacterias
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
viables que haya en el momento de tomarlo. La dosis mínima de bacterias viables
necesaria en un medio lácteo es por dosis. Los yogures terapéuticos contienen
más de 106 bacterias viables por mL, por tanto, 100 g proporcionan bacterias
probióticas suficientes para obtener efectos terapéuticos51. Lamentablemente,
muchos de los llamados yogures acidophillus y bifidus no contienen este nivel
mínimo necesario52. Por consiguiente, sólo se deberían comprar las marcas de
yogur que garantizan poseer este nivel de bacterias viables; o aquellas otras a las
que se han realizado controles y revisiones de mercado.
Una porción de yogur que contenga menos de 108 bacterias viables posiblemente
carezca de cualquier efecto medicinal (probiótico) más allá de su contenido
alimenticio.
Por otra parte, numerosos estudios han testimoniado la eficacia terapéutica y la
capacidad del yogur y de las leches fermentadas para suministrar
satisfactoriamente bacterias probióticas al TGI humano. El yogurt actúa como el
medio ideal de transporte para las bacterias probióticas, puesto que se ha
demostrado que mejora la supervivencia de las bacterias a través del TGI62. De
hecho, estudios han demostrado que la administración de 108 bacterias en una
base de leche ingerida, producen una mayor recuperación fecal que 1010 de
organismos administrados en polvo liofilizado. Por consiguiente, para alcanzar
unos números similares de organismos viables en el TGI63, se pueden administrar
cantidades significativamente más bajas de bacterias probióticas en un yogur
como base (transportador) que las necesarias en forma de cápsulas, comprimidos
o polvo diluido en bebida no láctea.
Asimismo, se ha de anotar que una porción de 100 g de yogur contiene solamente
de 3.1 a 3.5 g de lactosa, cantidad que está por debajo del umbral de las personas
con intolerancia a la lactosa. En opinión de algunos expertos, los individuos que
padecen intolerancia a la lactosa podrían consumir esta cantidad mínima de yogur
sin que sufriesen efectos perjudiciales.
Aunque el yogur es la leche fermentada más conocida y extendida, existen un
número considerable de leches fermentadas cuya flora microbiana, únicamente
acidificante, es diferente a la del yogur, bien porque ninguna de las dos bacterias
clásicas de éste están presentes, o porque lo están en forma individual. Estas
leches fermentadas tienen características muy variables desde el punto de vista
de la textura, ya que existen productos espesos, fluidos y líquidos.
Una de las más conocidas es el kéfir, muy popular en los países del Este de
Europa. En estas zonas el consumo de leche fermentada es más importante que
el de leche líquida. Existen dos tipos de Kéfir: El azucarado, un agua azucarada
fermentada; y el lechoso, una bebida de leche fermentada siendo esta la más
popular. El kefir podría ser considerado un probiótico natural multiespecie dado
que está compuesto por una microflora compleja constituida por diferentes
especies de bacterias ácido lácticas, ácido acéticas y levaduras Durante el
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Prebióticos y Probióticos
proceso de fermentación, las bacterias producen ácido láctico, mientras que las
levaduras producen alcohol y anhídro carbónico a partir de la lactosa.
b) Verduras fermentadas
Los alimentos vegetales fermentados han constituido desde tiempos inmemoriales
un componente importante de la dieta humana; incluso en la época actual, son
alimentos comunes en casi todo el mundo: desde la col fermentada en Europa
Oriental al kimchi en el Sudeste de Asia.
El kimchi es un plato típico de la gastronomía coreana, la receta más conocida
utiliza como ingrediente básico un vegetal denominado col china (en coreano
"Bae-chu"), cuya forma es similar a la de una lechuga. También hay otras recetas
que utilizan como ingredientes básicos los rábanos o los pepinos que, preparados
de modo tradicional, contienen cantidades elevadas de bacterias probióticas.
Las cepas de L. plantarum son el resultado de las etapas finales de la
fermentación, tanto en el kimchi como en la col fermentada; esta última alcanza
unas poblaciones >108 bacterias/gramo en las etapas finales de la fermentación
cantidad suficiente para obtener efectos terapéuticos cuando es consumida (10
gramos de la verdura fermentada es la dosis mínima requerida). Además, se ha
demostrado que muchas de las cepas L. plantarum aisladas de alimentos
fermentados sobreviven a la exposición con el ácido gástrico y las sales de la bilis,
es decir, poseen capacidad para sobrevivir al tránsito por el TGI.
Estas cepas tienen capacidad para adherirse a las células del epitelio intestinal
cumpliendo así tres de los criterios principales necesarios para ser consideradas
organismos probióticos deseables.
Algunas cepas de L. plantarum aisladas de los alimentos fermentados también
utilizan un mecanismo manosa-específico para adherirse a células humanas
intestinales. Muchas bacterias patógenas y parásitos (por ejemplo: E. coli
enterotoxigénico, Shigella spp., Vibrio cholerae, Salmonella spp., y Giardia
lamblia) también utilizan un mecanismo de unión manosa-específico, por este
motivo, las cepas de L. plantarum compiten directamente con estos
microorganismos para conseguir el número limitado de sitios de unión que hay a lo
largo del TGI humano. En consecuencia, el consumo de kimchi y col fermentada,
preparados tradicionalmente, desempeñan una función importante para la
prevención y el tratamiento de gastroenteritis causada por estos patógenos.
Otros alimentos fermentados con posible acción probiótica son la salsa de soja o
shoyu y el tamari que se obtienen fermentando, entre 18 y 24 meses, granos de
soja, trigo tostado (en el caso de la salsa de soja o shoyu), agua y sal.
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Prebióticos y Probióticos
6.6 SUPLEMENTOS DE PROBIÓTICOS
La calidad de los suplementos probióticos depende de dos factores principales: el
primero, las características de las cepas que contiene el suplemento; y el
segundo, la viabilidad adecuada, es decir, que haya un número suficiente de
bacterias que sean viables en el momento del consumo.
Las cepas bacterianas utilizadas en los suplementos de probióticos deberían
demostrar que reúnen todas las características señaladas anteriormente, y como
mínimo deberían sobrevivir al tránsito por el estómago y el intestino delgado
proximal. La viabilidad en el momento de su consumo depende de varios factores:
la fabricación apropiada, la calidad de la cepa, el embalaje y el almacenamiento
del producto en condiciones de humedad y temperatura correctas. Muchas cepas
de lactobacilos y bifidobacterias no soportan bien la liofilización, el secado por
atomización y el almacenamiento en estado congelado. Una temperatura
demasiado alta durante el embalaje o el almacenaje puede reducir drásticamente
la viabilidad. Por lo común, salvo que el producto haya demostrado ser estable, la
refrigeración es necesaria durante el periodo de almacenaje e imprescindible
durante el transporte. Sin embargo, algunos productos no es necesario que estén
refrigerados hasta que su contenedor sea abierto.
Para su eficacia clínica, los productos que contienen L. acidophilus y B. bifidum
deben tener organismos vivos que sobrevivan a todo el proceso comercial
(transporte, almacenamiento, etc.), así como al ambiente hostil del tracto
gastrointestinal. Distintos factores, tales como la especie, la cepa, la adherencia, el
crecimiento medio y la dieta, están relacionados con que el resultado último sea
una colonización satisfactoria.
Algunos fabricantes utilizan recubiertas entéricas sobre sus comprimidos y
cápsulas para mejorar la supervivencia durante el paso por el medio ácido del
estómago. Una investigación reciente sugiere que esta práctica mejora
objetivamente la supervivencia en el TGI73, aunque dicho recubrimiento entérico
no sea necesario si la cepa ha demostrado una tolerancia satisfactoria al ácido
gástrico (gastrorresistente).
Por lo común, los preparados comerciales de alta calidad producen mayor
colonización que la simple ingesta de un yogurt. Una de las principales razones de
que la mayoría de los yogures actualmente disponibles no sean clínicamente muy
útiles es porque están hechos con L. bulgaricus o Streptococcus thermophilus.
Aunque estas dos bacterias son amistosas para con el intestino y presentan algún
efecto beneficioso para la salud, sin embargo, no colonizan el colon.
Según la opinión de algunos expertos, las ventajas de los suplementos probióticos
se aprovechan mejor consumiéndolos durante las comidas para aprovechar así la
ventaja de la mayor alcalinidad del ambiente gástrico (lo que supone una mayor
supervivencia bacteriana); contradictoriamente, otros expertos recomiendan justo
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Prebióticos y Probióticos
lo contrario: su ingesta fuera de las comidas justo para lograr el mismo efecto
beneficioso.
6.7 MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS PROBIÓTICOS
Se puede decir que el mecanismo de acción de los probióticos es multifactorial y
además, específico. La resistencia a la colonización y la acción directa sobre
microorganismos patógenos es importante ya que reduce la duración de la diarrea.
Las bacterias probióticas pueden incrementar la resistencia contra los patógenos
intestinales mediante la producción de sustancias inhibidoras (bacteriocinas), la
reducción del pH intestinal mediante la producción de ácidos orgánicos (que
pueden por si mismos eliminar a ciertos patógenos), además pueden competir por
los nutrientes e incrementar la respuesta inmune. Los mecanismos de acción de
los probióticos pueden manifestarse de la siguiente manera:
Disminución en los síntomas de intolerancia a la lactosa, disminuyendo la
concentración de la misma en leche fermentada por actividad de la lactasa
bacteriana durante la fermentación y en el tracto intestinal.
La intolerancia a la lactosa es un problema que padece entre el 50 y el 70% de la
población mundial en distinto grado. Este problema es debido a la ingestión de
productos que contienen lactosa (principalmente leche no fermentada) y los bajos
niveles de b-galactosidasa intestinal.
La lactosa es una sustancia osmóticamente muy activa y su presencia en la luz
intestinal ocasiona la salida de fluidos e iones de la mucosa intestinal al exterior
hasta alcanzar el equilibrio osmótico. Esto ocasiona una diarrea profusa. La
ingestión de probióticos de forma continuada, bien liofilizados o como yogur, ha
permitido reducir considerablemente la mala absorción de la lactosa.
Este efecto parece deberse al aporte de b-galactosidasa exógena proporcionada
por Streptococcus thermofilus y Lactobacillus bulgaricus del yogur. El tránsito
intestinal se ralentiza permitiendo una mejor hidrólisis de la lactosa y la posterior
adsorción de sus componentes.
Disminución en la duración de diarrea en niños y adultos y disminución de
infecciones intestinales mediante un efecto de barrera al evitar la colonización de
la mucosa intestinal por bacterias potencialmente patógenas, además de la
producción de compuestos antimicrobianos.
Disminución en los síntomas de dermatitis atópica y alergia a alimentos.
Efecto inmunopromotor y propiedades antitumorales.
Muchas evidencias han revelado que la prevención de la colonización del tracto
intestinal por una gran variedad de microorganismos patógenos es el mecanismo
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Prebióticos y Probióticos
primario de los efectos benéficos mediados por los probióticos. Las bacterias
probióticas presentes en el tracto intestinal impiden la presencia de bacterias
patógenas mediante la producción de sustancias inhibidoras (exclusión
competitiva de patógenos). Estas sustancias incluyen bacteriocinas, ácido láctico y
metabolitos tóxicos formados a partir del oxígeno.
Entre los principales mecanismos descritos que usan los aislados probióticos para
beneficiar al hospedador, se encuentran:
f) Colonización y adhesión en el tracto gastrointestinal
Es bien sabido que la habilidad de las bacterias para adherirse y sobrevivir en el
mucus entérico es decisiva en el establecimiento de la microbiota intestinal. La
capacidad de adherencia es una característica que es aprovechada de igual
manera tanto por las bacterias probióticas como por las patógenas.
En el caso de las probióticas, éste ha sido uno de los criterios más importantes
para su selección y aplicación en acuicultura, mientras que para las patógenas la
habilidad para adherirse, se relaciona con la virulencia y se considera como el
primer paso para una infección. En acuicultura, la información disponible indica
que las bacterias aisladas de animales cultivados o de su entorno tienen mayor
capacidad de adhesión al mucus gastrointestinal y a los tejidos, que las de otras
bacterias foráneas que suelen ser transitorias, por lo que surge la necesidad de
que los probióticos sean continuamente administrados, ya sea como suplemento
en el alimento o a través del agua de cultivo.
Además, se ha documentado que aislados microbianos de un organismo pueden
colonizar otras especies cultivadas, indicando así la falta de especificidad para la
colonización del tracto digestivo.
g) Producción de antibióticos / compuestos antivirales
La selección de microorganismos con actividad probiótica también se puede
determinar por la capacidad de generar productos extracelulares (ECPS) que
pueden inhibir o matar otras bacterias potencialmente patógenas, entre ellos
sustancias antibacteriales, sideróforos, enzimas bacteriolíticas, ácido láctico,
ácidos orgánicos, peróxido de hidrogeno, dióxido de carbono y bacteriocinas.
Las bacteriocinas son polipéptidos bacteriostáticos o bactericidas que en su
mayoría son activos contra bacterias estrechamente relacionadas y
microorganismos Gram-positivos.
Una de las bacteriocinas mejor conocidas es la nisina, que es un péptido
sintetizado ribosomalmente y producido por algunas cepas de Lactococcus lactis.
La eficiencia de este péptido ha sido probada contra patógenos multiresistentes de
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Prebióticos y Probióticos
humanos
como
Streptococcus
pneumoniae,
Staphylococcus
Staphylococcus epidermidis y Enterococcus faecalis, entre otros.
aureus,
Por otra parte, los péptidos antimicrobianos derivados de estas bacterias
interactúan con las células del sistema inmunológico, y pueden ser reconocidos
por ellas, gracias a los anticuerpos policlonales contra bacteriocinas como la nisina
y pediocina en peces. Adicionalmente, algunas bacterias acido-lácticas (LAB)
también poseen actividad contra bacterias Gram-negativas como Vibrio
anguillarum, Vibrio salmonicida y Proteus vulgaris.
La carnocina de Carnobacterium piscicola también ha resultado eficaz para
combatir a Aeromonas hydrophila. Estudios más recientes han postulado un nuevo
género de bacterias aisladas de granjas productoras de rodaballo, Roseobacter,
como probióticos basado en la actividad antibacteriana contra bacterias patógenas
de peces marinos V. anguillarum y V. splendidus.
Los probióticos no solo tienen capacidad antibacteriana, también se ha descrito
actividad antiviral de algunos aislados como Pseudomonas sp., Vibrio spp. y
Aeromonas sp., contra el virus de la necrosis hematopoyética aislaron una cepa
de Pseudoalteromonas undina que ejerció efectos antivirales e incrementó la
supervivencia en camarón y dorada infectados experimentalmente con cierto virus
de la necrosis Baculo e Iridovirus. Varias cepas de Vibrio aisladas de un cultivo de
camarón, también presentaron actividad antiviral significativa especialmente frente
a IHNV y el virus de Oncorhynchus masou), aunque estudios recientes están
dirigidos a establecer el mecanismo de actividad antiviral de manera directa en la
supervivencia evaluando otros factores más complejos. Otros mecanismos que
podrían inhibir el crecimiento de bacterias indeseables, como la competencia por
nutrientes, la energía disponible o sitios de adherencia deben ser tenidos en
cuenta.
h) Producción de compuestos benéficos
Las bacterias marinas y las levaduras pueden llegar a ser un recurso de proteína
importante en el mejoramiento del aporte nutricional de algunas especies
acuáticas cultivadas debido al perfil de aminoácidos que contienen.
En ciertos aislados de bacterias intestinales, se ha demostrado alta producción de
ácidos grasos de cadena corta y también su contribución al valor nutritivo de los
rotíferos y peces. De la misma manera, los lípidos producidos por
microorganismos marinos han sido descritos como sustancias de gran importancia
para la nutrición de especies acuáticas como el rodaballo y la tilapia. Por otra
parte, la producción de enzimas como lipasas, quitinasas y proteasas, por parte de
microorganismos seleccionados, pueden contribuir al proceso digestivo de los
organismos cultivados, especialmente en estadios larvales de bivalvos y camarón.
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Prebióticos y Probióticos
i) Mejoramiento de las funciones inmunes
A pesar de que existe un amplio número de publicaciones científicas en las que se
describe un aumento en la resistencia de peces tratados con probióticos durante
infecciones experimentales, existen relativamente muy pocas en las que se
estudien a fondo los mecanismos empleados en dicha defensa; sólo trabajos
recientes han demostrado la incidencia de los probióticos en las funciones del
sistema inmune.
Manto y Austin (2002) describieron un incremento en parámetros celulares, como
el número de eritrocitos, linfocitos y macrófagos y un aumento de la actividad
lisozímica de Salmo salar, Oncorhynchus mykiss y Scophthalmus maximus
alimentados con probióticos seleccionados, tanto Gram-positivos como Gram
negativos.
Villamil et al. (2002) evaluaron los efectos inmunomoduladores de varias cepas de
LAB de origen terrestre, encontrando que L. lactis viable e inactivado por calor
incrementa funciones inmunitarias de rodaballo, como quimioluminiscencia de
macrófagos de riñon anterior y concentración de lisozima en suero.
Más tarde, Villamil et al. (2003) encontraron que, en el caso de LAB, no sólo las
células enteras son capaces de inducir un aumento en la respuesta inmune,
algunos productos extracelulares como la nisina, principal bacteriocina producida
por L. lactis, pueden aumentar la quimioluminiscencia y la producción de óxido
nítrico en una dosis y tiempo dependiente en rodaballo.
En camarón, Balcázar (2003) describió un aumento en la resistencia de
Litopenaeus vannamei, alimentado con un suplemento de Bacillus y Vibrio, contra
Vibrio harveyi y el síndrome de mancha blanca, este incremento en la resistencia
se correlacionó con un aumento de la fagocitosis y la actividad antibacteriana de
los hemocitos. Chiu et al. (2007) informaron que el camarón blanco L. vannamei
tratado con complemento alimenticio de Lactobacillus plantarum aumentó
significativamente la actividad fenoloxidasa (PO), el estallido respiratorio y la
superóxido dismutasa (SOD), así como la transcripción del mRNA de
peroxinectina (PE) y profenoxidasa (proPO), lo que contribuyó a la eliminación de
Vibrio alginolyticus durante infecciones experimentales.
j) Mejora de la calidad de agua
Se ha propuesto que las bacterias del género Bacillus seleccionadas como
probióticos pueden convertir la materia orgánica en CO2, en contraste con las
bacterias Gram-negativas que se caracterizan por convertir materia orgánica en
biomasa bacteriana o limo.
Laloo et al. (2007) comprobaron la capacidad de tres aislados del genero Bacillus
para diminuir las concentraciones de nitritos, nitratos y amonios en el agua de
cultivo de peces ornamentales. Este mismo fenómeno también fue observado por
Kim et al. (2005) en B. subtilus, B. cereus y B. licheniformis, quienes atribuyen
estos efectos a mecanismos tales como bioacumulación, bio-asimilación y
nitrificación. Aunque la eliminación de nitrógeno es una propiedad predominante
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Prebióticos y Probióticos
en bacterias autotróicas, se han producido varios informes que sugieren una
contribución de las bacterias heterótrofas en este sentido.
De manera controversial, hay publicados varios estudios en camarón y bagre que
no pudieron confirmar éstas hipótesis.
Adicionalmente, la interacción entre bacterias probióticas y microalgas en los
tanques de cultivo en general produce efectos positivos, ya que estabiliza los
factores nutricionales del alimento vivo pudiendo contribuir al establecimiento de la
microflora intestinal beneficiosa de los hospederos.
7. SEGURIDAD
Los probióticos se consideran seguros y no presentan ningún efecto secundario
asociado excepto el incremento transitorio del gas gastrointestinal.
Los lactobacilos se han consumido en grandes cantidades a lo largo de la historia.
La fermentación de productos alimenticios es uno de los usos más antiguos
conocidos de la biotecnología; incluso hoy día los alimentos y bebidas
fermentados constituyen entre el 20% y el 40% de los suplementos alimenticios en
el mundo.
Los lactobacilos gozan de una larga historia de uso seguro. En un artículo de
1999, Naidu y cols revisaron el perfil de seguridad de los lactobacilos y
bifidobacterias, la conclusión final a que llegaron fue que no se descubrió ningún
efecto adverso o circunstancia especial en los 7.526 sujetos que participaron en
los 143 ensayos revisados.
En la literatura solamente se han constatado un cierto número de casos de
fungemia debido a la administración oral de S. cerevisiae (aka S. boulardii). Estos
casos ocurrieron casi exclusivamente en individuos immunocomprometidos o
enfermos críticos, por tanto, la administración de cepas de S. cerevisiae debe
administarse solamente a individuos immunocompetentes.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
CAPITULO IV
PREBIÓTICOS
Son aquellos alimentos que contienen sustratos que nutren la microflora intestinal
beneficiosa para el huésped.
Los prebióticos son ingredientes no digeribles de la dieta, que producen efectos
beneficiosos estimulando selectivamente el crecimiento y/o actividad de uno o más
tipos de bacterias en el colon, las que tienen a su vez la propiedad de elevar el
potencial de salud del hospedero. Son fundamentalmente fructo y galacto
oligosacáridos. Incluida en este concepto está la fibra dietética. En 1976 Trowel la
describió como diferentes compuestos de origen vegetal que presentan como
común denominador el estar constituidos por macromoléculas no digeribles,
debido a que las enzimas del intestino humano no pueden hidrolizarlas. Más
recientemente se define como el citoesqueleto de los vegetales, una sustancia
aparentemente inerte que puede ser fermentada por algunas bacterias, pero no
desdoblada por las enzimas digestivas, por lo que resulta inabsorbible.
Son ejemplos de estos alimentos la fibra alimentaria, en concreto los
fructooligosacáridos (FOS), que están actualmente muy de moda. Éstos están
formados por azúcares simples de cadena corta (de 3 a 10 unidades de azúcar),
de las que por lo menos 2 son fructosa. Se dividen en tres categorías, según el
número de unidades de fructosa que contienen. Los enlaces de estos azúcares no
pueden ser hidrolizados por las enzimas del intestino delgado, de manera que no
pueden ser absorbidas por éste y pasan al intestino grueso, en el que pueden
estimular selectivamente el crecimiento de bacterias beneficiosas, como las
bifidobacterias y Lactobacillus, lo que da lugar a una reducción de bacterias
patógenas como Salmonella y Clostridium. Algunos estudios han demostrado que
una ingestión elevada de FOS puede disminuir la actividad glucuronidasa beta,
enzima del intestino que puede convertir a los procarcinógenos en carcinógenos.
Encontramos FOS en la miel, la cerveza, cebolla, espárragos, centeno, avena,
alcachofas, plátanos y la chicoria. Otros componentes de la fibra alimentaria como
la pectina, la hemicelulosa y la inulina también funcionan como prebióticos y
estimulan la producción de ácidos grasos de cadena corta.
A diferencia de los probióticos (es decir, de los microorganismos vivos
determinados), los prebióticos son hidratos de carbono no digeribles que estimulan
el crecimiento y la actividad de bifidobaterias y lactobacilos, que son las bacterias
beneficiosas para la flora intestinal.
Administrar probióticos y prebióticos al unísono significa suministrar
conjuntamente el mejor substrato para posibilitar que los microorganismos
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
sobrevivan y logren ejercer adecuadamente su función; en este último caso el
producto obtenido recibe la denominación de simbiótico.
Para que un ingrediente alimentario pueda ser clasificado como prebiótico debe
tener los siguientes requisitos:
1. No ser digerido o absorbido en el estómago o el intestino delgado.
2. Actuar como una fuente de alimento para una o un número limitado de
bacterias comensales potencialmente beneficiosas en el intestino grueso
(es decir, que sea bioselectivo273). Por otra parte, los ingredientes
alimenticios que llegan al colon sin digerirse pero que carecen de la
mencionada selectividad son denominados alimentos colónicos.
3. Cambiar el ecosistema de la microflora colónica favoreciendo que se
produzca una composición más saludable.
4. Promover cambios luminales o sistémicos que mejoren la salud del
huésped. Por ejemplo, en numerosos casos, la utilización de los prebióticos
por parte de las bacterias colónicas conlleva la producción de ácidos grasos
de cadena corta (AGCC). Estos agentes poseen un gran impacto positivo
sobre el ambiente del intestino grueso, el metabolismo de macronutrientes y
la prevención de enfermedades.Las sustancias que tienen efectos
prebióticos son, principalmente, algunas fibras alimenticias solubles; entre
otras, se han registrado la inulina y la oligofructosa, ambas son
fructooligosacáridos (FOS).
1. FRUTOOLIGOSACÁRIDOS (FOS)
Los fructooligosacáridos son cadenas lineares o ramificadas de moléculas de
fructosa y glucosa. El número de unidades de fructosa que contiene un compuesto
determina el nombre de los FOS. Generalmente, la oligofructosa está compuesta
por entre 2 a 7 unidades de inulina. El nombre de esta última procede de la
primera planta de la que se aisló, el helenio (Inula helenium), el año 1804.
Los FOS se encuentran en porcentajes variables en alimentos. Están presentes en
más de 36.000 especies de plantas, su principal función es como depósito de
carbohidratos (reserva energética).
Los FOS son resistentes a la digestión en el tracto digestivo superior debido a la
beta configuración de los enlaces entre las unidades fructosa. Las enzimas
digestivas humanas son específicas en requerir uniones alfa; por tanto, los FOS
son clasificados como oligosacáridos no digeribles. Llegan inalterados al intestino
grueso y sólo en este nivel es dónde se produce la hidrólisis de las cadenas en
unidades monoméricas de fructosa y su posterior utilización por la flora bacteriana
intestinal. Ésta es la razón porque la inulina y la oligofructosa no aumentan la
glucemia ni el nivel de insulina en la sangre; por este mismo motivo también
pueden ser utilizadas por diabéticos.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
Estudios en seres humanos han demostrado que los FOS incrementan las
bifidobacterias y lactobacilos, y simultáneamente, también reducen las colonias de
bacterias perjudiciales. Otros beneficios asociados a la suplementación de FOS
son:
 Incremento en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC),
tales como el butirato.
 Mejora de la función hepática.
 Reducción de los niveles séricos de colesterol y de la presión sanguínea.
 Mejora de la eliminación de compuestos tóxicos.
2. FUENTES ALIMENTICIAS Y COMPLEMENTOS DIETÉTICOS
a) Fuentes alimenticias
Los FOS se encuentran en muchos vegetales comunes: espárrago, cebolla,
puerro, ajo, alcachofa, tupinambo (alcachofa de Jerusalén), y raíz de achicoria. A
partir de la raíz de achicoria (Cichorium intybus) es como se produce
comercialmente la mayoría de la inulina. Se obtiene mediante un proceso de
hidrólisis enzimática parcial.
La dieta occidental estándar es de una media de 5,1 gramos de FOS al día. Pero
esta cantidad puede ser facilmente aumentada si añadimos alimentos ricos en
FOS diariamente.
b) FOS en complementos dietéticos
El método comunmente empleado para purificar y concentrar FOS para
suplementos, se realiza mediante la extracción con agua caliente a partir de las
raíces frescas de la achicoria. De este proceso resulta la inulina como producto
final. Algunos fabricantes emplean hidrólisis enzimática para producir oligofructosa
a partir de inulina.
La suplementación con FOS, aumentando de esta manera el total que se ingiere
diariamente, puede resultar con frecuencia en beneficios clínicos
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
c) CANTIDAD RECOMENDADA POR LOS EXPERTOS
Los estudios han demostrado un efecto bifidogénico en dosis de entre 4 y 40
gramos al día de FOS. La dosis óptima, en términos de perfil de efectos
secundarios e incrementos en la concentración de bifidobacterias, se considera
que es de 10 g/día. Se recomienda comenzar con una dosis baja e ir
incrementándola lentamente para reducir las reacciones adversas en el TGI. Es
poco probable que dosis inferiores a 3 g/día causen modificaciones significativas
en la microecología del TGI. Aún así, su aporte en dosis inferiores en combinación
con probióticos (formulación simbiótica) ha demostrado claros beneficios, por lo
que debemos diferenciar la cantidad requerida para un efecto sobre la flora
endógena de la necesaria para apoyar a los probióticos aportados en una
formulación simbiótica.
3. APLICACIONES POTENCIALES
a) Mejora del crecimiento de bifidobacterias
Los FOS estimulan el crecimiento de la microflora intestinal benéfica. Este efecto
se debe a que atraviesan el estómago y el duodeno casi sin sufrir cambios y llegan
al intestino delgado casi sin digerir. Aquí están disponibles para ser metabolizados
por algunos de los microorganismos intestinales (especialmente las
bifidobacterias), promoviendo así su asentamiento y desarrollo. Por este motivo se
dice que la inulina tiene un efecto bifidogénico.
b) Evidencia in vitro
Gibson y Wang realizaron los primeros experimentos in vitro relacionados con la
fermentación de la oligofructosa y la inulina. Los resultados indicaron que, tanto la
oligofructosa como la inulina, son rápida y completamente metabolizadas por la
flora fecal.
Esta investigación inicial fue continuada con el fin de determinar cuáles de los
microrganismos fecales podrían emplear los FOS como substratos de crecimiento.
Los datos indicaron que los FOS son substratos eficientes para la mayoría de la
cepas bifidobacteria examinadas (a excepción de Bifidobacterium bifidum).
En cultivos puros, otros muchos organismos mostraron poseer capacidad para
utilizar los FOS como substratos, incluyendo Klebsiella pneumoniae,
Staphylococcus epidermis, Staphylococcus aureus, Bacteroides fragilis,
Bacteroides ovatus, Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides vulgatus,
Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus, y
Clostridium spp.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
De todas maneras, en cultivos mixtos que imitan la situación real del colon, las
bifidobacterias se convierten en el microorganismo presente dominante, sugiriendo
que tienen capacidad para ser más competitivos por los FOS disponibles que los
otros microorganismos. De hecho, las bifidobacterias poseen una elevada
actividad beta-fructosidasa que es específica para las uniones fructosa presentes
en los FOS.
c) Evidencia in vivo
En un ensayo en seres humanos empleando oligofructosa (8 g/día durante un
período de 2 semanas), encontraron que la población de bifidobacterias en las
heces aumentó 10 veces, comparándolo con las cantidades presentes antes de la
administración.
El ensayo también demostró un descenso en el número de enterobacterias,
además la media del pH en las heces disminuyó un 0,3 después de la
administración.
Empleando elevadas dosis de inulina (20 y 40 gramos/día), apreciaron que se
producía un descenso en el número de bacteroides y un aumento en los niveles
de bifidobacterias; el ensayo duró 19 días, siendo el efecto superior cuanto más
alta era la cantidad administrada.
En un intento por determinar la dosis óptima de oligofructosa para maximizar el
número de bifidobacterias y minimizar los efectos secundarios, diseñaron un
ensayo que empleaba cinco tipos diferentes de dosis. Las dosis de oligofructosa
empleadas fueron 20 g/día, 10 g/día, 5 g/día, y 2.5 g/día, con 0 g/día como
placebo. La duración del ensayo fue de 7 días. Los datos indicaron que los
conteos de bifidobacterias no cambiaron en los sujetos que recibieron 0 g o 2,5
g/día de oligofructosa; pero en aquellos sujetos que se les administró 5, 10, o 20
g/día, los conteos en el octavo día fueron significativamente mayores (p< 0,05)
que al comienzo. En el octavo día se observó una correlación significativa entre la
dosis ingerida de oligofructosa y los conteos de bifidobacterias fecales (p< 0,01).
En términos de efectos secundarios, todos los grupos, incluyendo el grupo
placebo, experimentaron síntomas abdominales leves, como distensión
abdominal, excesivas flatulencias, borborigmos (ruidos hidroaéreos abdominales)
y un ligero dolor abdominal. En general, cuanto más elevada fue la dosis de
oligofructosa, más número de efectos secundarios experimentaron. Los
investigadores concluyeron que 10 g/día eran bien tolerados y que,
probablemente, ésta sea la dosis óptima de oligofructosa dado que conduce a un
aumento significativo en las bifidobacterias colónicas y sólo produce efectos
secundarios mínimos.
En un estudio examinaron la oligofructosa y la inulina para evaluar sus efectos
sobre los niveles de bifidobacterias y las poblaciones de otros miembros de la
microflora intestinal. El ensayo duró 45 días y participaron 8 sujetos que ingirieron
dietas controladas.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
Durante los primeros 15 días todos los sujetos consumieron 15 g/día de sacarosa,
en los siguientes 15 días la sacarosa fue substituida por 15 gramos de
oligofructosa y los últimos 15 días se les administró a 4 de los participantes 15
g/día de inulina. Se observó un marcado efecto en el número de bifidobacterias,
resultando el incremento algo mayor con la administración de inulina que con la de
oligofructosa. También hubo un descenso significativo en los bacteroides (p<
0.01), clostridia (p< 0,05) y fusobacteria (p< 0,01) en los sujetos alimentados con
oligofructosa, mientras que los niveles de cocos gram positivos disminuyeron en el
grupo alimentado con inulina (p< 0,001). La administración de inulina también
aumentó el número de lactobacillus aunque no de manera significativa (p< 0,075).
En ambos grupos, las bifidobacterias se convirtieron en las especies
predominentes en las heces.
d) Absorción mineral mejorada
Los estudios empleando modelos animales han demostrado que la degradación
de los FOS por parte de la microflora aumenta significativamente la absorción de
calcio y magnesio. Los estudios en seres humanos también han demostrado que
el consumo de FOS mejora la absorción de calcio.
En uno de los estudios publicados, en el que participaron 9 hombres (de edad
promedio: 21.5 ± 2.5 años) que ingirieron 850 mg de calcio/día y un suplemento
dietético de 40 g/día de inulina, se observó un aumento significativo de la
absorción (± el 12%) y del equilibrio (100mg/día) de calcio. No hubo ningún
cambio significativo de la excreción urinaria. En el segundo estudio, el equilibrio de
calcio de 12 hombres entre 15 y 18 años y que consumieron 16.8 g de
oligofructosa al día, medidos por la doble técnica de isótopo estable, se observó
un aumento del 11% de la absorción (P=0.09), sin que se produjera ningún efecto
significativo de la excreción urinaria.
En un estudio randomizado frente a placebo con un mayor número de sujetos (100
adolescentes), se demostró que la inulina administrada durante un año mejoraba,
no sólo la absorción cálcica, sino además la densidad mineral ósea al año.
El mecanismo propuesto para explicar la mejora por los FOS de la absorción
mineral es la acción de los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) protonados.
Los AGCC protonados se absorben a través de la membrana apical de los
colonocitos por difusión directa. Dado los bajos valores pKa de los AGCC en
relación con el pH intracelular, el AGCC se disocia cuando entra en la célula
produciendo la liberación de un ión hidrógeno. A continuación, el ión hidrógeno es
secretado de la célula a cambio de un catión, éste puede ser un ión de magnesio o
de calcio. Por tanto el ión hidrógeno queda disponible para protonar otro AGCC y
capacitarlo para penetrar dentro de la célula.
Biotecnología Farmacéutica
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Prebióticos y Probióticos
De todas formas, otros mecanismos también pueden estar involucrados como el
descenso del pH colónico que conlleva una mayor solubilidad del calcio, mayor
flujo sanguíneo venoso colónico, aumento de las vellosidades colónicas y aumento
de la expresión de calbindina (estimulando el transporte activo del calcio305).
Estos efectos son más evidentes en el colon y algunos son calcio específicos,
explicando porqué la absorción del calcio aumenta aunque haya poco impacto en
la absorción de otros minerales (por ejemplo, hierro y zinc).
e) Efectos reductores de los lípidos
Los estudios en animales han demostrado que el consumo de FOS reduce los
niveles de triacilglicerol sérico y del colesterol. Los ensayos en seres humanos han
producido resultados mixtos; un estudio mostró mejoría en los perfiles lipídicos
tras el consumo de FOS (específicamente, niveles de insulina en ayunas y
triacilgliceroles plasmáticos más elevados); mientras que en otros estudios no se
encontraron resultados significativos. Las diferencias en los resultados pueden ser
debidas a la variación en la duración del tratamiento. El resultado positivo se logró
en un ensayo que duró 8 semanas, mientras que la duración fue más corta en los
2 ensayos con resultados negativos (20 y 28 días).
En un estudio más reciente realizado a varones con hipercolesterolemia, la ingesta
de 20 g/día de inulina redujo significativamente los triacilglicéridos en 40 mg/dl
(p=0.05), tal como también se había observado en pacientes moderadamente
hiperlipidémicos que recibieron 9 g/día de inulina.
Se han supuesto dos efectos para explicar un efecto posible de los FOS sobre la
modulación del metabolismo del triacilglicerol. El primero es la modificación de las
concentraciones de glucosa o de insulina, porque la modulación dietética de la
lipogénesis frecuentemente está unida a tales cambios fisiológicos; de hecho, la
inducción de enzimas lipogénicas por la glucosa, que ocurre vía una transcripción
génica aumentada, es potenciada por la insulina.
Esta asociación también se ha demostrado para el almidón resistente ya que
disminuye las concentraciones de triacilglicerol en ratas, reduce la actividad de la
síntesis de ácidos grasos en un 20%, y de manera concomitante, también
disminuye la insulinemia postpandrial. El segundo efecto es la producción en el
intestino grueso de ácidos carboxílicos de cadena corta que causan un aumento
del doble de la concentración portal, tanto de acetato como de propionato, en ratas
alimentadas con oligofructosa. Además, se ha observado que el propionato inhibe
la síntesis de ácidos grasos, mientras que el acetato es un sustrato lipogénico.
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Prebióticos y Probióticos
f) Biodisponibilidad mejorada de fitoestrógenos.
Un interesante estudio animal en ratas ha descubierto que el consumo
concurrente de FOS y de las isoflavonas de la soja genisteína y daidzeína mejora
significativamente la biodisponibilidad de estos compuestos. La absorción relativa
de genisteína era aproximadamente un 20% mayor en las ratas alimentadas con
FOS que en las de control. Adicionalmente, la presencia de ambos fitoestrógenos
en el suero se mantuvo durante más tiempo en las ratas alimentadas con FOS que
en las control, lo que sugiere que los FOS mejoran la absorción colónica de estos
compuestos.
Estos resultados son especialmente relevantes para mujeres que acaban de
terminar un tratamiento antibiótico, puesto que el metabolismo y la subsiguiente
absorción de fitoestrógenos pueden quedar deteriorados.
Se ha demostrado que las bifidobacterias poseen actividad betaglucosidasa y que
la administración de FOS da como resultado en estos animales el aumento de la
actividad beta-glucosidasa, además, mejora la biodisponibilidad de los
fitoestrógenos; por tanto, el consumo de FOS no sólo ayuda al restablecimiento de
una microflora del TGI saludable, sino que su consumo también aumenta la
actividad de la beta-glucosidasa colónica. Esto anterior hace que aumente la
deglicosilación y, por tanto, las concentraciones colónicas de los compuestos
activos agliconas. En resumen, los FOS incrementan tanto el metabolismo como la
absorción de los fitoestrógenos.
g) Tratamiento del eczema atópico y prevención del desarrollo de atopía
Varios estudios han constatado una composición aberrante de la microflora del
TGI en bebés que posteriormente desarrollaron alergias alimentarias y eczema
atópico. Específicamente, el desarrollo del ezcema tópico se ha relacionado con
concentraciones colónicas de Bacteroides spp., Clostridia spp., y E. coli más
elevadas y una concentración disminuida de bifidobacteria. Se teoriza que este
cambio de la composición microbiana afecta al sistema inmune en desarrollo de
manera que éste no contarresta las respuestas mediadas por las células T helper
tipo 2 (Th2) y, por tanto, promueve la inmunidad de tipo Th2.
El ezcema atópico infantil se caracteriza por una respuesta inmune dominada por
las Th-2, una excesiva inflamación intestinal y una aberrante absorción
macromolecular a través de la mucosa intestinal.
Estas últimas características pueden estar también provocadas por una disbiosis.
Tanto los bacterioides, como la clostridia y la E. coli poseen potencial para
desencadenar respuestas inflamatorias en el colon y liberar toxinas que deterioren
la permeabilidad intestinal, conduciendo a padecer una exposición excesiva de
antígenos potenciales. Se ha demostrado que la suplementación con FOS reduce
las concentraciones colónicas de bacteroides y clostridia, y también promueve una
flora colónica dominada por bifidobaterias. Por tanto, el empleo de FOS conduce
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Prebióticos y Probióticos
al equilibrio a la flora intestinal aberrante, mejorando así la función de la barrera
intestinal. La promoción de una flora intestinal dominada por bacterias grampositivas también promueve la inmunidad Th1 mediante la producción mejorada
de interleucina-12 e interferón.
Dos estudios han demostrado la capacidad de Bifidobacterium spp.
(Bifidobacterium lactis cepa Bb12) para aliviar los síntomas del eczema atópico
infantil. Por tanto, existe un potencial para los FOS respecto al tratamiento del
eczema atópico, debido a que la estimulación del crecimiento de cepas endógenas
de bifidobacterias puede producir resultados similares.
h) Cáncer
El cáncer es una última área para la investigación sobre la capacidad de la inulina
y la oligofructosa para reducir el riesgo de esta enfermedad.
En dos estudios, alimentando a ratas con inulina se redujo considerablemente la
incidencia de focos de cripta aberrantes (se forman antes que los pólipos
colorrectales y son uno de los cambios más tempranos que se pueden observar
en el colon que podrían conducir al cáncer) inducidos por cancerígenos del colon,
tales como el azoximetano y la dimetilhidrazina. En la estrategia para el desarrollo
de alimentos funcionales, encontrar efectos inhibitorios del cáncer en animales
experimentales constituye el primer paso. La posterior identificación de dichos
efectos y sus implicaciones potenciales en la salud humana requerirá una
evaluación cuidadosa, que incluye realizar estudios relevantes en seres humanos.
i) Otras aplicaciones
Otras aplicaciones que se han propuesto es emplear FOS aislados o de manera
combinada con bacterias probióticas, para los tratamientos de las enfermedades
inflamatorias intestinales (enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa) y del
estreñimiento.
4. SEGURIDAD
Los FOS son componentes presentes en una gran variedad de alimentos
comunes. No se han asociado efectos genotóxicos, mutagénicos, teratogénicos o
toxicológicos debidos a la ingestión de cualquier tipo de FOS. La oligofructosa y la
inulina están reconocidos oficialmente como ingredientes alimentarios naturales en
la mayoría de los países europeos, también poseen una autoafirmación GRAS
(generalmente reconocido como seguro) en los EE.UU.
En un estudio publicado en el año 2000 se describe una reacción anafiláctica
atribuida a la inulina encontrada en vegetales y alimentos procesados. Esto se
confirmó posteriormente con otros tipos de exámenes. De todas formas,
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Prebióticos y Probióticos
considerando el amplio consumo de alimentos que contienen FOS, este tipo de
alergia parece que es extremadamente rara.
Los únicos efectos secundarios que se han advertido después de la administración
de FOS son leves síntomas digestivos, tales como flatulencia, borborigmos,
distensión abdominal, y malestar abdominal.
Estos efectos son dosis-dependientes y acontecen con menor frecuencia
empleando dosis más bajas. Con el tiempo los síntomas disminuyen ya que la
flora intestinal se ajusta a la mayor cantidad de substrato disponible. A pesar de
esto, algunos individuos pueden continuar experimentando ligera distensión y
malestar abdominal incluso con el uso continuado.
En la literatura consultada se comentan ciertas inquietudes en relación a la
capacidad de la K. pneumoniae para emplear los FOS como un substrato de
crecimiento. De hecho, los FOS han demostrado estimular el crecimiento de la K.
pneumoniae en placas de Petri aunque esto ocurrió sólo cuando se cultivó la
Klebsiella aisladamente, sin ningún otro organismo competidor presente. En
experimentos de cultivos mixtos, en los que la Klebsiella se cultivó en presencia de
otros microorganismos del TGI humano, no ocurrió esta estimulación del
crecimiento. En estas situaciones que se asemejan mucho al medio ambiente del
TGI humano (donde más de 400 especies de bacterias compiten por los
substratos de crecimiento disponibles), los FOS no estimularon el crecimiento de
la Klebsiella; además, ningún experimento en animales o humanos ha informado
que la concentración de Klebsiella se eleve en el TGI después del consumo de
FOS.
5. ESPIRULINA: OTRO POSIBLE PREBIÓTICO
Otro modo posible de mejorar la ecología intestinal es mediante el consumo de
espirulina. Aunque no se han publicado estudios en seres humanos al respecto, la
investigación veterinaria ha demostrado que la administración de espirulina a
caballos estimula el crecimiento de lactobacilos en el ciego. Los investigadores
sugieren que este resultado puede deberse a los mucopolisacáridos de la
espirulina.
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Prebióticos y Probióticos
IV.
CONCLUSIONES
El tracto digestivo humano alberga alrededor de 100.000 mil millones de
microorganismos pertenecientes a más de 400 especies distintas. Este
ecosistema mantiene un equilibrio entre todas las especies e interacciona con el
huésped. A su vez, factores ambientales como la alimentación, los procesos
inflamatorios, el uso de antibióticos, de agentes quimioterapéuticos y el estrés,
influyen en el balance que hay entre todos los microorganismos. El reequilibrio,
tanto del número como de la proporción de las diferentes especies del tracto
gastrointestinal, puede normalizar la permeabilidad, la motilidad, el metabolismo y
otras funciones del intestino. Una vía natural para conseguir este objetivo es la
administración del número adecuado de especies bacterianas específicamente
seleccionadas.
Se conoció los beneficios que contienen los probióticos y prebióticos para mejorar
la salud en el hombre.
Se reconoció las diferencias que existen entre los prebióticos y probióticos.
Se determinó la manera de producir alimentos beneficiosos para la salud humana;
con el uso de los probiótico o prebiótico.
Se identificó los avances biotecnológicos y en que productos se consumen los pre
y probióticos
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Prebióticos y Probióticos
V.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
http://www.cisan.org.ar/adjuntos/20110210114251_.pdf
http://www.bebesymas.com/salud-infantil/que-son-los-probioticos-yque-son-los-prebioticos
http://www.cmp.org.pe/documentos/librosLibres/tsmi/Cap25_Prebioti
cos_probioticos_y_simbioticos.pdf
http://creas.bligoo.com/content/view/256458/Que-son-los-Prebioticosy-Probioticos.html
http://www.aprendoyeduco.com/2009/03/problemas_intestinales_pre_
y_p.html
http://www.worldgastroenterology.org/assets/export/userfiles/Probioti
cs_FINAL_sp_20120201.pdf
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