Modulación de la microbiota intestinal por bifidobacterias productoras de exopolisacáridos y caracterización preliminar de sus polímeros

Resumen

Los exopolisacáridos (EPS) son polímeros de carbohidratos exocelulares presentes en la superficie de muchas bacterias, incluyendo bacterias del ácido láctico (BAL) y bifidobacterias. La incorporación de cepas productoras de EPS a algunos alimentos, especialmente productos lácteos, proporciona viscosidad, estabilidad y una mayor capacidad de retención de agua a los mismos, lo que mejora su textura. Además, a los EPS se les han atribuido varios efectos beneficiosos para la salud. Se realizó una búsqueda de cepas con posible fenotipo productor de EPS entre aislados de bifidobacterias y lactobacilos intestinales de origen humano. De las 362 analizadas, se encontraron 60 de naturaleza mucoide o ropy de las cuales se seleccionaron 11 cepas de Bifidobacterium y 10 cepas de Lactobacillus. Se estudió la aptitud tecnológica de las cepas productoras de EPS en leches fermentadas determinando su capacidad de crecimiento en leche, así como las propiedades sensoriales del producto fermentado. Además, se realizó una caracterización físico-química de los polímeros producidos por estas 21 cepas de origen intestinal humano. Se evaluó la capacidad de utilizar EPS producidos por bifidobacterias como substratos fermentables por la microbiota intestinal. Para ello se realizaron cultivos in vitro de heces de individuos adultos sanos a pH libre y a pH controlado, simulando en este último caso las condiciones del colon distal humano. Finalmente, se determinó la influencia de 2 cepas productoras de EPS en la dinámica poblacional intestinal de ratas Wistar. Todas las cepas productoras de EPS presentaron características tecnológicas adecuadas para su inclusión en productos lácteos ya que son capaces de crecer y/o acidificar la leche sin alterar sus propiedades sensoriales. El análisis de la actividad metabólica de la microbiota intestinal mediante la determinación por GC de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y por HPLC de ácidos orgánicos, así como la aplicación de diversas técnicas dependientes e independientes de cultivo (qPCR, PCR-DGGE y FISH) al estudio de las poblaciones microbianas, mostraron que los EPS producidos por bifidobacterias son fermentados por la microbiota intestinal. Tanto la adición de EPS a los modelos estudiados como la ingesta de cepas de Bifidobacterium productoras de estos polímeros causaron cambios en el perfil de AGCC considerados a priori como beneficiosos. Se evidenciaron también cambios importantes en diferentes grupos microbianos que están en concordancia con los cambios detectados en al actividad metabólica de la microbiota intestinal.