Relevamiento de actividad β-galactosidasa en propionibacterias lácteas para la síntesis de oligosacáridos prebióticos a partir de lactosa (GOS) y lactulosa (Oslu)

SABATER, C.; REQUENA, T.; ZÁRATE G.; CORZO, N. ; SAEZ, G.D.; MONTILLA, A.

Córdoba

Congreso; VI Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos 2016; 2016

Ministerio de Ciencia y Tecnología Gobierno de Córdoba

En las últimas décadas el desarrollo de alimentos funcionales, en particular aquellos conteniendo microorganismos probióticos y/o compuestos prebióticos ha recibido particular atención de la industria alimentaria debido a la alta demanda de productos saludables por parte de los consumidores. Aunque la mayoría de las investigaciones se han enfocado en el empleo para estos fines de lactobacilos y bifidobacterias, habitantes comunes del tracto digestivo de los mamíferos, otros microorganismos seguros (GRAS status) como las propionibacterias lácteas han demostrado propiedades beneficiosas suficientes para ser tomadas en consideración y aplicadas al desarrollo de ingredientes funcionales. Al respecto la enzima β-D-galactosidasa posee un valor tecnológico relevante por cuanto permite a los microoganismos que la poseen contribuir al metabolismo intestinal de la lactosa en individuos intolerantes a este azúcar y generar galactooligosacáridos (GOS) prebióticos por reacciones de transglicosilación. Los GOS son carbohidratos no digeribles que modulan positivamente la microbiota colónica y pueden aplicarse como aditivos alimentarios. Sin embargo, dependiendo del origen de la enzima y las condiciones de reacción, pueden formarse diferentes cantidades de GOS y de enlaces entre las unidades de galactosa lo que a su vez puede incidir en sus propiedades y potencial prebiótico. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue relevar la actividad β-D-galactosidasa de 17 cepas de propionibacterias clásicas (PAB) aisladas de productos lácteos a los fines de seleccionar cepas apropiadas para la síntesis de oligosacáridos derivados de lactosa (GOS) y lactulosa (Oslu). A tal fin, las cepas fueron crecidas en medio con lactosa como única fuente de carbono a fin de determinar la presencia o inducción de la enzima en los diferentes microrganismos. Luego, suspensiones de los microorganismos que mostraron crecimiento fueron disgregadas mecánicamente y se determinó su actividad específica β-gal por método colorimétrico empleando ONPG como sustrato. Los GOS y Oslu sintetizados fueron determinados por GC-FID y HPLC-RID. Los resultados mostraron que 9 cepas (53%) fueron capaces de desarrollar en medio con lactosa mostrando un rango de actividades β-D-galactosidasa entre 0.005 to 2.437 U/mg proteína. Propionibacterium acidipropionici LET 120, la cepa con mayor actividad específica fue seleccionada para evaluar su capacidad de sintetizar oligosacáridos a partir de 30% (p/v) de lactosa o lactulosa a pH 6.5, 45 °C y 24 h de incubación. Esta propionibacteria sintetizó un máximo de 23,8 % GOS (en relación al total de azúcares presentes) a las 24 h y 25,5% de Oslu a las 7 hs de reacción, valores similares a los máximos obtenidos con la β-galactosidasa de Lactozym (enzima comercial de Kluyveromyces lactis) usada como control. En la mezcla de reacción pudo identificarse la presencia de di-, tri- y tetrasacáridos de estructura diferente a los obtenidos con la enzima fúngica. Estos resultados demuestran por primera vez la producción de oligosacáridos por propionibacterias lácteas. Estudios acerca de sus condiciones óptimas de síntesis, estructura y efectos prebióticos se encuentran en curso.