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

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