Estudio de la supervivencia de bacterias probióticas microencapsuladas bajo condiciones gastrointestinales simuladas en un sistema dinámico

Abstract

La administración de bacterias probióticas en la dieta es un área que se ha expandido en los últimos años ya que estas bacterias han sido asociadas a diversos efectos benéficos en la salud de quienes las consumen. En principio, dichos efectos solo son posibles cuando las bacterias son capaces de implantarse y colonizar el tracto gastrointestinal (TGI) del huésped. Para ello, es necesario que estas bacterias se mantengan viables, fisiológicamente estables y en una concentración suficiente durante la elaboración y almacenamiento del producto, para así soportar su paso a través de las condiciones adversas del TGI. En este respecto, la perdida de viabilidad de las bacterias obedece a diferentes factores y varía según la cepa. Debido a esto, la formulación de probióticos microencapsulados se ha empleado como una alternativa emergente para reducir la perdida de viabilidad celular por factores tecnológicos y gastrointestinales. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue implementar un sistema mixto de matrices poliméricas para la microencapsulación de cepas probióticas y evaluar su eficacia para la protección de los cultivos bacterianos bajo condiciones gástricas simuladas en un sistema dinámico. De las veintidós cepas bajo estudio, el 28 %fue incapaz de resistir y/o crecer en los diferentes valores de pH evaluados. Por lo tanto, en función de su sensibilidad, seis cepas (L. fermentum NRRB-B1932, L. rhamnosus ATCC 13075 y NRRL B-442, L. reuteri NRRL 14171, B. longum R0175 y L. plantarum NRRLB-4496) fueron pre-seleccionadas para ser sometidas a condiciones gástricas simuladas. Los resultados evidenciaron una disminución del 40-45 % (4-4.7 ciclos logarítmicos) de viabilidad al final del proceso digestivo, por lo que dichas cepas fueron microencapsuladas mediante el método de emulsión/gelificación interna. Sin embargo, los resultados demostraron que no es factible microencapsular a todas las bacterias por este método, ya que L.fermentum, L. rhamnosus y L. plantarummostraron perdida total de viabilidad durante etapas específicas del proceso, mientras que L. reuteri y B. Longum mostraron ser más resistentes al proceso con una pérdida de viabilidad de ca. 2 y 6 ciclos logarítmicos, respectivamente. Debido a que L. reuteri presentó la menor perdida de viabilidad durante el proceso de microencapsulación, manteniendo una concentración celular ≥106 UFC/mL, se evaluó la eficacia de las microcápsulas para protegerá este cultivos bacteriano bajo condiciones gástricas simuladas. El porcentaje de pérdida de viabilidad al final del proceso fue de 26.24 %. Estos datos de muestran una protección ejercida por las micro esferas de alginato contra las condiciones estresantes prevalentes en el sistema gastrointestinal simulado, lo que favorecería la capacidad de esta cepa para implantarse y colonizar el tracto gastrointestinal del huésped y ejercer así su efecto probiótico.