Probióticos para una Alimentación Saludable Juan L. Arqués Orobón Dpto. Tecnología de Alimentos INIA, Madrid
Probióticos para
una Alimentación
Saludable
Juan L. Arqués Orobón
Dpto. Tecnología de Alimentos
INIA, Madrid
Líneas de Investigación
Mejora de la seguridad microbiológica de alimentos
Selección y caracterización de cepas bioprotectoras y probióticas
Desarrollo de nuevos alimentos probióticos
Sistemas inhibitorios biológicos
Margarita Medina Fernández-Regatillo
Pilar Gaya Sicilia
Eva Rodríguez Mínguez
Equipo Investigador
Susana Langa Marcano
José Mª Landete Iranzo
Juan Luis Arqués Orobón
Proyectos actuales
Caracterización tecnológica de bacterias lácticas y bifidobacterias de
origen humano para su aplicación en productos lácteos funcionales - RM
2010-00008-00-00.
Desarrollo de quesos probióticos y evaluación de su efecto protector frente
a patógenos alimentarios en un modelo in vivo - RTA 2010-00116-00-00.
Antimicrobianos biológicos en seguridad alimentaria: Reuterina, sistema
lactoperoxidasa y lactoferrina - AGL 2010-166-00.
Metabolismo de fitoestrógenos por bacterias lácticas y bifidobacterias con
interés tecnológico y/o probiótico - RM 2012-00004-00-00.
Edad Avanzada
Primera vez en la historia de la humanidad que la población mundial
>65 superará a la <5 → Mayor estrés sanitario
Cambios fisiológicos edad → Alteraciones en la microbiota intestinal →
Diversas enfermedades » Modulación microbiota → Mejorar la salud
Firmicutes ↓
Bacteroides ?
Enterobacteriaceae ↑
Staphylococci ↑
Streptococci ↑
Candida ↑
Lactobacilli
Bifidobacteria
Edad Avanzada
Intolerancia a lactosa
Malabsorción de calcio y vitaminas
Infecciones
Sistema inmunitario debilitado
Disfunción intestinal: estreñimiento / síndrome de colon irritable
Diarreas asociadas a antibióticos o Clostridium difficile
Enfermedad inflamatoria intestinal
Enfermedades cardiovasculares
Problemas derivados de la menopausia
Oxidación celular / Cáncer
Toxiinfecciones Alimentarias
Demandas del Consumidor
• Alimentos poco procesados y
con menos aditivos
EFECTO DOBLE ALIMENTO-INTESTINO
CEPAS BIOPROTECTORAS-PROBIÓTICAS
+
DESARROLLO DE ALIMENTOS CON UN EFECTO
PROTECTOR FRENTE A PATÓGENOS
Estilbenos
Coumestanos
Isoflavonoides
Elagitaninos
Lignanos
NO
Metabolizable por
la microbiota
intestinal
SI
+ Estrógenicos
+ Antiestrógenicos
+ Antioxidantes
Equol
Urolitinas
Enterodiol + Biodisponibles
Metabolismo de Fitoestrógenos
Actividad Fitoestrógenos
METABOLISMO DE FITOESTRÓGENOS POR
BACTERIAS LÁCTICAS Y BIFIDOBACTERIAS
Cepas con buenas propiedades
tecnológicas capaces de
metabolizar fitoestrógenos en
alimentos
Cepas probióticas capaces de
metabolizar fitoestrógenos en
intestino
• Lactococcus lactis subsp. cremoris TAB 24 Lacticina 481
• Lc. lactis subsp. lactis TAB 26 Nisina Z + Lacticina 481
• Lc. lactis subsp. lactis TAB 50 Nisina A
• Enterococcus faecium TAB 7 Enterocinas A y B
• Bifidobacterium pseudolongum INIA P2 Actividad frente a patógenos
• Bifidobacterium breve INIA P734 Actividad frente a patógenos
• Lactobacillus reuteri INIA P572 e INIA P579 Reuterina
• Lactobacillus paracasei INIA P272 Actividad frente a patógenos
• Lactobacillus rhamnosus INIA P344 Actividad frente a patógenos
Colección de cultivos del INIA:
Cepas Bioprotectoras - Probióticas
Producción antimicrobianos / Antagonismo
Resistencia a condiciones GI
Seguridad
Adhesión / Formación de biofilms
Crecimiento en leche
Desarrollo de quesos y yogures probióticos
Valoración química y sensorial
Congelación / Liofilización
Escalado
Estudios in vivo
CARACTERIZACIÓN
Potencial Probiótico y Tecnológico
Marcaje con proteínas fluorescentes
pT1NX + promotor P1
♦ Lc. lactis TAB 24
♦ Lc. lactis TAB 50
♦ Lc. lactis TAB 26
♦ Ec. faecium TAB 7
GFPuv (+O2)
Evoglow-Pp1 (-O2)
♦ Lb. reuteri INIA P572
♦ Lb. reuteri INIA P579
Pnz.Tu.Reuteri.GFP
3742 bps
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
ApoIEcoRIAcuIEco57MIHindIIIMunIBsrGITatI
NcoI ++BsrDI ++
Eco57MI ++
FspI
AleIMslISgrAIAgeIBsaWIAlw44IBme1580IBsiHKAIBsp1286IAvaIIMspA1IPvuII
XmnINruI ++Eco57MI ++
HindIIIMunI
ApoI
AvaIIXhoIAcuIEco57MI
MmeIApoI
HaeIIApoIApoIApoI
ApoI
ApoI
NdeI
ApoI
ApoIHaeII
TatI
SalI
ApoIApoIMunI
ApoI
XmnI
ApoITatI
BglII
T
ORI
GFPana
repCrepA
cm
Tu
♦ Lb. rhamnosus INIA P344
♦ B. breve INIA P734
pNZ8048 + promotor factor de elongación Tu de Lb. reuteri
+ promotor factor de elongación Tu de B. longum
Evoglow-Pp1 Reuterina
Evoglow-Pp1
• Lácteos
Planta Piloto Tecnología Alimentos
• Altas presiones
• Carnes y pescados
Patógenos
MA 016
30 d de maduración
Desarrollo de Quesos Probióticos
Lc. lactis TAB 24
Lc. lactis TAB 26
Lc. lactis TAB 50
Ec. faecium TAB 7
log
ufc
/g
L. monocytogenes
0
1
2
3
4
5
6
7
1 d7 d
15 d30 d
Control
Lc. lactis TAB 24
Lc. lact is TAB 26
Lc. lactis TAB 50
Ec. faecium TAB 7
Supervivencia L. monocytogenes
Gly (E 422)
Lb. reuteri
Lb. reuteri + Gly
30 d de maduración
Lb. reuteri INIA P572 Reuterina ↑↑
Minutes
19.6 19.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8 24.0 24.2 24.4 24.6
mVolt
s
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Reute
rina
Glicero
l
Cuantificación
Actividad
HPLC
Desarrollo de Quesos Probióticos
MA 016
0
1
2
3
4
5
6
7
1 d7 d
15 d30 d
L. monocytogenes
Supervivencia L. monocytogenes
Lb. reuteri
Lb. reuteri + Gly
Control
Gly
log
ufc
/g
Desarrollo de Quesos Probióticos
1
3
5
7
9
0 h 1 d 7 d 15 d 28 d
1
3
5
7
9
0 h 1 d 15 d 28 d
MA 016
B. pseudolongum INIA P2
B. breve INIA P734
Lb. paracasei INIA P272
Lb. rhamnosus INIA P344 28 d de maduración
log
ufc
/g
log
ufc
/g
Lb. paracasei INIA P272
Lb. ramnosus INIA P344
B. pseudolongum INIA P2
B. breve INIA P734
Crecimiento en cárnicos
Escalado
Estudios in vivo
Características Químicas y Sensoriales
Metabolismo de Fitoestrógenos
10 muestras fecales
• Humanas
• Animales herbívoros
BHI / 37ºC anaero/ 7d
Extracción
fitoestrógenos
100 cepas colección
• 25 Bifidobacterium spp.
• 25 Lactobacillus spp.
• 25 Lactococcus spp.
• 25 Enterococcus spp.
Isoflavonoides
Elagitaninos
Lignanos
HPLC - Masas
Urolitinas
Enterolignanos
Metabolitos intermediarios del Equol