probióticos para una alimentación saludable€¦ · marcaje con proteínas fluorescentes pt1nx +...
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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