Probióticos desde la cuna

Los seres humanos tienen grupos de microorganismos en diferentes partes del cuerpo. Una de ellas es el intestino, que posee una población de bacterias llamada microbiota intestinal. Esta se adquiere luego del nacimiento y sufre modificaciones en su composición luego del parto, durante la alimentación del bebé y por parte de la microbiota materna. Uno de los microorganismos que la componen son las bifidobacterias, un género de bacterias de suma importancia porque ayudan a la digestión, son beneficiosas para el tratamiento de diarreas y estreñimiento y modulan respuestas inmunitarias, entre otros. Además se pueden cultivar y utilizar para elaborar alimentos funcionales con probióticos.

“En nuestro país se usan probióticos intensivamente desde hace 20 años. En 1995 empezó a aparecer lo que se conoce como leche cultivada y luego surgieron los quesos probióticos. Todos los cultivos que se utilizan en nuestro país a nivel comercial vienen congelados o liofilizados –deshidratados en frío- importados, por lo tanto, el objetivo de una de las líneas de investigación del Instituto de Lactología Industrial (INLAIN, CONICET-UNL) junto a un grupo de profesionales del INTA EEA Rafaela, fue avanzar en el desarrollo de cultivos probióticos a partir de cepas aisladas y caracterizadas localmente, buscando también una herramienta tecnológica que nos permita producirlo aprovechando la infraestructura instalada en el país, que es la del secado por spray”, explica Gabriel Vinderola, investigador independiente en el INLAIN.

El químico explica que entre los microorganismos más utilizados por la industria se encuentran Lactobacillus Casei y Bifidobacterium animalis subsp. lactis. Estas especies son consideradas por la industria como las más robustas y fáciles de manejar y es por eso que dominan el mercado de leches cultivadas y yogures y quesos con probióticos. Generalmente estos cultivos se producen por liofilización, que es un proceso es en el que se congela un concentrado de células y se retira el agua por vacío.

“El secado por spray, que es la tecnología más instalada como alternativa para deshidratar, no es adecuado para cualquier cepa y esa es una gran limitación. No todo lo que se puede liofilizar, se puede secar por spray y obtener los mismos resultados, pero vimos que es una capacidad ampliamente instalada en Argentina, en todas las escalas. Si encontramos algo que se pueda secar por spray nos podría allanar el camino para la producción a gran escala de algún cultivo probiótico que en algún momento podamos desarrollar en esa escala”, advierte.

El secado por spray es una tecnología industrial muy utilizada que consiste en la obtención de partículas sólidas a partir de un líquido. Para hacerlo se pulveriza el fluido en pequeñas gotas dentro de una cámara sometida a una corriente controlada de aire caliente que lo deshidrata casi instantáneamente.

El investigador explica que los estudios en probióticos comenzaron a orientarse al estudio de la composición microbiológica de la leche materna porque consideraron que es un alimento funcional por excelencia. En el año 2003 dos grupos de científicos, de España y Finlandia, publicaron simultáneamente la aparición de especies de bacterias lácticas potencialmente probióticas en la leche materna como Lactobacillus rhamnosus y Lactobacillus casei. La mirada se dirigió entonces al estudio de la leche materna para una potencial aplicación industrial.

“La leche materna transmite los factores bifidogénicos pero ¿para quién los transfiere? y ¿que bifidobacterias van a aprovechar esos factores? La respuesta apareció unos años después cuando un grupo de científicos reportaron la presencia de bifidobacterias en leche materna. Las bifidobacterias que la madre transfiere al hijo durante la lactancia dan lugar a la colonización temprana del intestino y a la maduración inmunológica. Hoy en día sabemos que aislamos probióticos del intestino, de alimentos fermentados y también la leche materna es una fuente que transmite naturalmente bacterias de potencial interés funcional y tecnológico. En el año 2008 y con la ayuda de un obstetra santafesino conseguimos muestras de mujeres que estaban amamantando y a través de algunos aislamientos pudimos determinar que correspondían a una especie que tecnológicamente muy adaptada: Bifidobacterium animalis subsp. lactis”, aclara Vinderola.

Una vez que se aisló este conjunto de bifidobacterias, comenzaron a estudiar sus funciones in vivo. Para ello se basaron en una presunción de funcionalidad de que si la naturaleza las seleccionó y transfirió al bebé tenía una razón de ser. Empezaron con un estudio tecnológico y eso les permitió que de las tres cepas de tres especies diferentes que analizaron. Sin embargo, solo Bifidobacterium animalis subsp. lactis mantenía altos niveles de células viables cuando la liofilizaban y sometían a un proceso de digestión gástrica simulada. Y, además, formaban buenos pellets –pequeñas porciones de material comprimido-.

“Las que podían liofilizarse, las empezamos a agregar en algunos alimentos destinados a los bebés para ver como reaccionaban en estas matrices alimenticias y veíamos que se mantenían en alto nivel, tanto a tiempo cero como en un mes y cuando hacíamos la digestión gástrica simulada, algunos alimentos eran realmente capaces de protegerlas. Al ver que la cosa funcionaba bien, queríamos ir un poco más lejos: desarrollar una planta piloto y llegar a la industria”, agrega el investigador.

Para tal fin, realizaron ensayos en una empresa que produce secado por spray en el país para probar el método en las bifidobacterias. Estos estudios indicaron que los microorganismos tendrían un potencial tecnológico y actualmente están siendo estudiados con una industria local para producir la biomasa a nivel industrial y el posterior secado por spray industrial, lo que podría abrir el camino al empleo de esta tecnología.

Asimismo, estudiaron los efectos de la cepa in vivo en modelos murinos. Vinderola explica que pudieron observar que en los ratones a los que se les suministraban las bifidobacterias aumentaban las defensas intestinales y modulaban el transito intestinal. Otro de los análisis fue la reacción de los animales frente a una infección con patógenos como Salmonella. Aquellos que recibían la bifidobacteria se infectaban menos y solamente tenían colonizado el hígado, mientras que los que no consumieron probióticos se infectaron en mayor cantidad y tenían colonizado por el patógeno tanto el hígado como el bazo.

Con este largo recorrido de investigación, en el año 2008 en el INLAIN se comenzaron a aislar y caracterizar cepas de bifidobacterias que tenían no sólo efectos positivos sobre la salud intestinal sino además aptitudes tecnológicas para la producción a gran escala a través de una tecnología de bajo costo y ampliamente disponible en el país, como es el secado por spray. Estas cepas permitirían el desarrollo de cultivos probióticos nacionales para la promoción de la salud intestinal de sus consumidores.

“El INLAIN fue testigo del desarrollo de la industria y mercado de alimentos probióticos, por lo tanto vimos qué funcionó, qué no y hacia donde está yendo la tendencia tanto en aspectos tecnológicos, como microbiológicos y funcionales. Debemos tratar de abordar los probióticos desde todo punto de vista: si me focalizo solo en la tecnología no sé si el microorganismo va a tener las propiedades que tenía, si hago solo estudios de laboratorio sin pensar que va a pasar por la industria puedo tener una mala experiencia como que al pasar los microorganismos a los productos lácteos o deshidratarlos de alguna forma mueran inmediatamente”, asegura el investigador.