Alimentos funcionales y tratamiento preventivo de enfermedades ... · Alimentos funcionales y tratamiento preventivo de enfermedades: principales aplicaciones de los probióticos

64 • Revista de la Universidad aUtónoma de YUcatán

Alimentos funcionales y tratamiento preventivo de enfermedades: principales aplicaciones de los probióticosRosaDomínguezEspinosaAraceliGonzálezBurgosTaniaGonzálezFloresMarcelaZamudioMaya

IMPORTAnCIADELAMICROFLORAInTESTInALLafloraintestinalenelhumanoguar-daunarelaciónmuyestrechaconlasaluddelmismo.Lafloraescompleja,tantoennúmerodeespeciescomoensusinteracciones,porloqueesconsi-deradacomounodelosambientesmi-crobianosmáscomplejosqueexisten.Algunosde estosmicroorganismossonpatógenospotencialesypuedenserunafuentedeinfecciónbajociertascircunstancias,porejemplo,cuandolaintegridaddelabarreraintestinalesinterrumpidafísicaofuncionalmente.Sinembargo,lainteracciónconstanteentreelhuéspedysusmicroorganis-mospuedeaportarimportantesbene-

ficiosalasaludhumana(MacFarland,2000;GuarneryMalagelada,2003). La flora normal es unamezcladinámicay complejademicroorga-nismos,quetienediversasfunciones,incluyendoladigestióndenutrientesesenciales,maduracióndelafisiologíaintestinal, estimulacióndel sistemainmuney la inhibicióndebacteriaspatógenas. Lasmicrofloranormaleslaprimeralíneadedefensa contra la coloniza-ciónpormicroorganismosexógenosy,porlotanto,sonimportantesenlaprevenciónde la invasiónde tejidoscon patógenos. La resistencia a lacolonización también se aplicaa lasbacteriasoportunistasqueseencuen-tranpresentesenelintestinoytienen

Rosa Domínguez Espinosa.Doc-tora en ingeniería químicaconespecialidaden fermen-taciones,por laUniversidaddeManchester. Ganadoradel PremionacionalCésarO.BaptistadelIMIQ,2002,alaInvestigacióndeExcelenciaenIngenieríaQuímica.

Araceli González Burgos.Quí-mica industrial egresadadela Facultad de IngenieríaQuímica. Colaboradora enproyectos de investigaciónrelacionados con bacteriaslácticas ymicrobiología. Estécnico académica en elLa-boratoriodeBiotecnologíadeAlimentos.

Tania González Flores.Quími-ca industrial egresadade laFacultadde IngenieríaQuí-micadelaUniversidadAutó-nomadeYucatán.Espasantede laMaestría enCienciayTecnologíadeAlimentosdelamismaFacultad.

Marcela Zamudio Maya.Doc-tora enbiotecnologíapor laUniversidadnacionalAu-tónomadeMéxico. Investi-gadora nacional nivel I delSnI, con sietepublicacionesen revistas arbitradas. EsvicepresidentadelaSociedadMexicana de BiotecnologíayBioingeniería,DelegaciónYucatán.

número 227 • cUarto trimestre de 2003 • 65

UAlimentosfuncionalesytratamientopreventivodeenfermedades:principalesaplicacionesdelosprobióticos

un crecimiento restringido.El equi-librio entre las especiesdebacteriasresidentesproporcionaestabilidadalapoblaciónmicrobiana en el indi-viduo en condicionesnormales. Sinembargo,elusodeantibióticospuederomperestebalanceecológicoyper-mitirelsobrecrecimientodeespeciesconpotencialpatógeno(MacFarland,2000;GuarneryMalagelada,2003). Estudiosin vitrohandemostradoquelasbacteriascompitenporlossitiosdeadhesiónenlasuperficiedelascélulasepitelialesintestinales.Lasbacteriasnopatógenasadherentespuedenprevenirlaadhesióny laentradasubsecuentedepatógenosenteroinvasivos en lascélulasepiteliales.Asímismo,lasbacte-riascompitenporladisponibilidaddenutrientesasegurandosuprevalenciaalconsumirlamayorpartedelosre-cursos (MacFarland,2000;GuarneryMalagelada,2003). Elgradodeconocimientoobtenidoencuantoalaimportanciademante-nerunbalanceapropiadode lafloraintestinalhaconducidoaldesarrollodeproductosquecontenganmicroor-ganismosquebeneficienalhuéspedalmejorarsubalancemicrobiano,loscualessonconocidoscomoprobióticos.

¿QUéSOnLOSPROBIóTICOS?Actualmente,unadelasdefinicionesmásaceptadasparadescribirunpro-bióticoesaquellaquecorrespondeaunproductoquecontienemicroorga-nismosviablesensuficientenúmero,

los cuales alteran lamicroflora (porimplantación o colonización) enunlugar específico del huésped, pro-vocando efectos benéficos sobre lasaluddelmismo (HarvenaaryHuisin'tVeld,1992).Losefectossaludablesatribuidosalusodeprobióticos sonnumerosos y entre ellos se puedenmencionar:

1) Disminución de la frecuencia yduracióndeladiarreaasociadaalusodeantibióticos, infecciónporrotavirusyquimioterapia.

2) Estimulacióndelainmunidadhu-moralycelular,consecuentementelareduccióndeenfermedadesinfla-matoriaseinmunológicas.

3) Disminucióndemetabolitosdesfa-vorablescomoamonioyenzimasprocarcinogénicasenelcolon.

4) Reduccióndelosnivelesdecoles-terolsanguíneo.

5) Establecimientodelafloraenbebésprematuros.

Bacterialactica


6) Reduccióndelestreñimiento.7) Disminuciónde los síntomasdeintoleranciaalalactosa.

8) ReduccióndeinfecciónporHelico-bacter pylori.

Muchasespeciesdebacteriaspro-bióticas lácticashan sidoempleadasdesdehacemuchotiempoenalimen-tos fermentadosy son consideradascomomicroorganismos comensalessinpotencialpatogénico.Losmiem-bros del género Lactobacillus sonconsideradosmicroorganismosGRAS(siglaseninglés"GenerallyReferedAsSafety",términoutilizadoporlaagen-ciadelosEstadosUnidosAmericanosFood andDrugAdministration), esdecir, que son segurospara suuso.Los estudios con animales indicanausenciadeinfecciónytoxicidadaunendosiselevadas.Así,enlosúltimosaños,latecnologíadetodoelmundosehainclinadoenfavordelaproducción

delosllamadosalimentosfuncionalesquecontenganestosmicroorganismosensuelaboración(Torres,2003).

LOSALIMEnTOSFUnCIOnA-LESYLOSPROBIóTICOSLa ideade losalimentos funcionalesfuedesarrolladaenelJapónduranteladécadade losochenta, comounanecesidadparareducirelaltocostodelossegurosdesalud,queaumentabanporlanecesidaddeproveercoberturaaunapoblación cadavezmayor enedad,graciasalosavancesenelcui-dadomédicoylabuenanutrición.Elprimertérminousadoparaestetipodealimentos en losEstadosUnidosfue el dealimentos diseñados (Scha-afsma, 1996)paradescribir aquellosalimentos efectivos en la reduccióndelosriesgosalcáncer,quecontienennaturalmenteoquesonenriquecidoscon componentes químicos biológi-camenteactivos,perononutritivos. noexisteunacuerdoparadefiniren formaprecisa loqueson los"ali-mentosfuncionales".Muchosconside-ranquesetratadeunconceptoaúnendesarrolloyquebienpodríaconside-rárseloscomoproductosintermediosentrelostradicionalesylamedicina.Los alimentos funcionales podríandefinirse como "cualquier alimentoen formanatural o procesada, queademásdesuscomponentesnutritivoscontienecomponentesadicionalesquefavorecenlasalud,lacapacidadfísicay el estadomentaldeunapersona"

RosaDomínguezEspinosa-AraceliGonzálezBurgos-TaniaGonzálezFlores-MarcelaZamudioMaya

Efectoinhibitoriodeunabacteriaprobióticasobreel

crecimiento


U(Vasconcellos, 1998). EnMéxico, elDirectorio de Alimentos y Nutrición del Instituto de Medicina hadefinido losalimentosfuncionalescomo"cualquieralimento o ingrediente alimentarioquepuedaproporcionarbeneficiosalasalud,ademásdelostradicionalmentenutricionales"(Heller,2003). Hoydíaexistenmásde100alimen-tos en el Japón,parauso específicoen la salud (FOSHU), entre losquedestacan:lasfibrasdecereales,lechedesoyayproductosfermentadosconbacteriasprobióticas(probióticos),lascuales sonutilizadas en los alimen-tos condiferentespropósitos, comoproporcionar textura, aroma, sabor,calidadpreservativa,valornutricionalymejorarlasaluddelconsumidor.

PROBIóTICOSCOMOAYUDAnTESEnELTRATAMIEnTODEEnFERMEDADESEstudiosclínicosbiencontroladosydeinvestigaciónbásicahandemostradoque losprobióticospueden serunaalternativaefectivaparalaprevenciónytratamientodeenfermedades. Existenreportesdeinvestigadoresmexicanosacercadelasaplicacionesylosresultadosquesehanobtenidocon elusodeprobióticosdemane-ra terapeútica.Vargas y col. (2003)reportaron el efectobenéficode losprobióticospara la conservacióndelamicrofloranativaydelasaludengeneral, fortaleciendo la absorción

intestinaldenutrientesyeliminandosignos clínicos intestinales adversosenpacientesenestadocrítico. Losprobióticossehanutilizadoenpoblaciónpediátricapor sus efectosterapeúticosyporsusefectospreven-tivos.Laaplicacióndeprobióticosaniñoscondiarreasagudasdisminuyeelnúmerode evacuaciones aldíayreduceeltiempodeexcreciónviralyeltiempodeduracióndeladiarrea.Asi-mismo,sehanutilizadocomoagentespara el tratamiento de transtornosintestinalescomo lacolitisy la into-lerancia a la lactosa.Unaaplicaciónmuyimportanteenpediatría,debidoalosefectosinmunomoduladoresdelosprobióticos, es suutilidad en elmanejode alergia aproteínasde laleche, tanto para niños con alergiaseveracomoparalaprevencióndelaalergia(Heller,2003). Por su capacidadde reforzar labarreramucosaintestinal,demodular

Alimentosfuncionalesytratamientopreventivodeenfermedades:principalesaplicacionesdelosprobióticos

Lactobacilosencajadepetri


la respuesta inmune, seguridad ybajocosto,losprobióticosseperfilancomo una alternativa promisoriatambiénparaelcontroldelpacientecondañohepáticocrónico.Enestecontexto,elpapeldelosprobióticospuede extenderse más allá de laerradicacióndebacteriaspatógenasen el intestino delgado y grueso.Mientrasquelafloraintestinalpató-genapuedecausarhepatotoxicidadsignificativa,lascepasnopatógenaso bacterias comensalespromuevenrespuestas antiinflamatorias o detolerancia,deaquíquelosmecanis-mos por los cuales los probióticospueden interferir con el desarrolloopersistenciadeldañohepático,yaque causan la inhibición de cepasintestinalespatógenas,inhibicióneneldesarrollodetumoresylamejoríaen la funciónde la barrera intesti-nal.Conello,ademásdemejorarlasupervivencia,puedencontribuiramejorarlacalidaddevidayaaho-rrarrecursosconsiderablesensalud(Vargas,2003). El SIDAes elproblemade saludpúblicamáscomplejoenlaactualidad;latransmisióndeestevirusesprinci-palmentepormucosas,porloquesellevanacaboestudiosquegeneraránun desarrollo tecnológico basadoen una bacteria lácticamodificadagenéticamente, seguray comestible,parainducirinmunidadespecíficaenmucosas,loquerepresentaunanuevaestrategiadevacunacontraelVIH.

Yasehanrealizadotrabajosenra-tonesparademostrarlafuncionalidaddelasvacunasysehaobtenidoquelaadministraciónoraldeL. lactismodi-ficadainducelinfocitosyanticuerposespecíficosenmucosascontraelVIH(Lunaycol.,2003ayb). Dentro de las nuevas líneas deinvestigación seha incrementadoelinterésporelpotencialdelasbacteriasprobióticasparaprevenirinfeccioneseneltractourinario(Torres,2003).Esimportante señalarque losprobióti-cosnosonmedicamentosquelograncuraroeliminarlossíntomasclínicosdediversasenfermedades,perosíseconsideran aditivosque coadyuvanalmejoramiento integralde lasaluddelospacientesyalaprevencióndeciertospadecimientos.

ESTUDIODEPROBIóTICOSEnMéxICODada la importancia de las aplica-cionesdelosprobióticosendiversasáreas, sehageneradounagamadealternativasdeestudioentornodelosmicroorganismosprobióticos.EnMé-xicoseestándesarrollandoinvestiga-cionesparacomprobarcientíficamentelosbeneficiosybondadesqueimplicalaingestadeestosmicroorganismos. Unodelosprincipalesproblemasde losalimentosoproductos farma-céuticosadicionadosconprobióticoses la sobrevivencia de losmismosduranteeltiempodevidadeanaqueldelproducto.Porellohasurgidolane-



Ucesidaddeestudiarnuevasformasdemantenervivoslosmicroorganismos.Entrelosmétodosmásutilizadosestálaliofilización,sinembargo,sehade-mostradoqueelmismoprocesoredu-celaviabilidadcelulardrásticamente,porloqueyasedesarrollantécnicasdeinmovilizacióncelularporatrapa-mientoomicroencapsulaciónqueper-mitenconcentraraltascantidadesdemicroorganismosenespaciosreduci-dos,mejorandolasobrevivenciadelosmismos.Estosprocesoscombinados,liofilización ymicroencapsulación,representanherramientasútilesparala estabilizaciónde bacterias ácidolácticasdeinterés(Cruzycol.,2003b;Martínezycol.,2003). Losprobióticospueden ser espe-cíficosde los lugaresgeográficos enlos que se apliquen, ya que existenfactorescomolaalimentación,origenycondicionesdeprocesamientoquedemaneraintegralinfluyenenelbuenfuncionamientodelprobióticocomotal; por ello es importante obtenerprobióticosdemaneralocalyconbasenosóloenaspectostecnológicossinotambiéngeográficosydeaplicación.Dentrode estemarco, en el ámbitonacionalsehanrealizadoestudiosdeaislamientodebacteriasconpotencialprobióticoprovenientesdeanimalesyalimentostradicionales. EnlaFacultaddeIngenieríaQuí-mica de laUniversidadAutónomade Yucatán se realizan estudiosdentro del rubro de la evaluación

de la actividad probiótica in vitrodebacterias ácido lácticasaisladasde sustratos nativos del estado deYucatán.Enesteestudioseutiliza-roncondimentos,pozol,atoleagrio,tepache,desechosagroindustrialesytejidodeltractogastrointestinaldepollos(Gonzálezycol.2003).Seob-tuvieron19cepascontolerancias,alpaso,atravésdeltractogastrointes-tinal, similaresa lasdelprobióticoutilizadocomocontrol(Lactobacillus johnsonii, cepadelyogurtLC1).Lascepas obtenidas proceden de po-zol, recado rojo (pastadeachiote),atoleagrio,tepacheyrecadonegro.Todasestascepasinhibenlospató-genos utilizados (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonellasp. y Shigella sp.), aunque en can-tidades variables. Estos resultadospueden ser de gran utilidad en laelaboracióndealimentosfermenta-dos tradicionales, adicionados conmicroorganismosprobióticosoconeldesarrollodeproductosfarmacéu-ticosquebeneficienalapoblación,principalmenteruraldelestadodeYucatán. Asímismo,enestaUniversidadsehanrealizadoesfuerzosparautilizarproductos no lácteos quepudieranser buenos para la elaboración deproductos fermentados adicionadosconprobióticosyque,graciasaello,seutilicedemaneraproductivaalgúnsubproductodeotro tipode indus-tria. Se están realizandoestudios en



este sentido conAloe vera, conocidacomúnmentecomosábila(ContrerasyDomínguez,2003). Otraárea interesantedeestudioestrechamenterelacionadaesaque-llasobrelaspropiedadesdeprebióti-cos,loscualessonsustanciascapacesdeestimularelcrecimientoselectivodebacteriasprobióticaseneltractointestinal.Elpapelfundamentaldelas sustancias prebióticas es el deservircomofuentesdecarbonoes-pecíficasparabacteriasprobióticas.Losingredientesnormalmentedefi-nidosyestudiadoscomoprebióticosson los oligosacáridos, y de entreéstos, losquehanenfocadomayorinteréssonlosfructooligosacáridosygalactooligosacáridos(Cruzycol.,2003a).Estaesotraáreadegranim-pactodondetambiénlaFacultaddeIngenieríaQuímicadelaUADYha

concentradosusesfuerzos.Secuentacontrabajosdondesehanevaluadonuevas alternativas demateriales,aprovechando subproductos dealgunas industriasquepuedan serutilizadoscomoagentesprebióticos,comoelalmidóndeplátano,lapulpadenaranja (Jiménezycol.,2003)yla glucosamina y otros derivadosdel los caparazones del camarón(Guerreroycol.,2003). Así,latendenciaennuestropaísyenelrestodelmundoeslaelaboracióndealimentosfuncionalesparaconsu-mohumanooanimal,conunelevadocontenidodeprobióticosysustanciasprebióticas con características orga-nolépticas aceptables, así como eldesarrollodeproductos farmacéuti-cosquecontenganestosagentesqueayudenalaprevenciónocontroldeenfermedadesinfecciosas.


Productosprobióticoscomerciales


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