11 de mayo de 2014 23:24 PM
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Bebidas con riqueza simbiótica

Una tendencia que sigue es crear productos con prebióticos, cuyo reto es lograr que se instalen en el intestino gran número de bacterias benéficas. Las bebidas tradicionales son una opción.

“Los microorganismos son mucho más numerosos de lo que podemos imaginar: no sólo forjaron nuestra atmósfera y mantienen los ciclos biológicos que le dan vida al planeta, sino que hacen de nosotros “superperorganismos constituidos por 10 veces más bacterias que células humanas haciendo que existan 100 veces más genes de bacterias actuando en los procesos fisiológicos que nuestros propios genes. Además no sólo pueblan nuestros intestinos sino que actúan en todos los espacios abiertos del cuerpo, la boca, la piel, los pulmones, aunque principalmente en el aparato digestivo. Hoy se sabe que prácticamente no existe faceta de la biología humana que no esté relacionada con la microbiota intestinal. Cómo nos sentimos o comportamos tiene que ver con la alimentación, donde los prebióticos y probióticos resultan ser esenciales, por lo que ya se habla de un nuevo campo emergente: la sociomicrobiología que tiene como objetivo revisar qué hacer para tener una buena relación con la microbiota intestinal, encontrando en su deterioro, una de las principales causas del origen de las enfermedades del mundo moderno. Actualmente, se ha reconocido que los microorganismos van a regir buena parte de nuestras actividades futuras: qué comer o cómo curarnos”, indica el Dr. Agustín López-Munguía, Investigador del Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Añade: “Como biotecnológos, anteriormente se tenía un paradigma radicalmente distinto a la situación que hoy se presenta, es decir, en cuanto al hecho de que se ha dejado de buscar producir bacterias como alimento (paradigma biotecnológico del siglo XX), y ahora se necesita producir alimento para las bacterias intestinales. La gama de alimentos es muy amplia y compleja, pues la microbiota evoluciona y es diferente en la infancia, la adolescencia y la edad adulta. Mientras que la microbiota intestinal de los niños juega un papel más importante en la sintetis de nutrimentos, en las poblaciones más maduras participa preponderantemente en su metabolismo. A pesar de todo el conocimiento generado, el mercado de los prebióticos y probióticos sigue estando dominado por el yogur y derivados, a los que se han agregado diversas bebidas lácticas”.

“¿Cuál es la diversidad de la microbiota? Es una cuestión que tiene que ver con muchos factores, hay unas mil especies de bacterias, 70% de las cuales no son cultivables, es decir, no se encuentran en un yogur u otro tipo de bebida producida industrialmente a partir de un inóculo. La microbiota de un ser humano está relacionada con la región donde vive, el clima, dieta, edad, hábitos alimenticios, historia médica, actividades y, muy particularmente, con los genes; tiene que ver también con la microbiota de la familia y de la mascota. Se establece en el recién nacido a partir de la microbiota de la madre, que por cierto se modifica también durante el embarazo. Estudios recientes demuestran que es durante el parto, al pasar por el tracto vagina, que el bebé adquiere sus primeras bacterias; se sabe incluso que la leche materna ya contiene bifidobacterias, aunque aún no está claro cómo llegan ahí, aunque se supone que es a través del sistema linfático. Pero definitivamente es durante la lactancia que la madre provee de microorganismos importantes y de azúcares complejos al recién nacido para el asentamiento de la microbiota intestinal, que se sabe, es clave en el desarrollo del sistema inmunológico, lo que refuerza la importancia que siempre se ha dado a que las madres amamanten a sus hijos, y a un cuidadoso proceso de adaptación a una dieta sana. Es en este contexto que debe insistirse en los prebióticos, componentes de la dieta dirigidos exclusivamente a la “nutrición” de la microbiota. Puede afirmarse que es tan importante nutrir a la microbiota como al propio organismo, de ahí los enormes beneficios de más de un centenar de azúcares complejos (oligosacáridos) que contiene la leche materna. Posteriormente, en la dieta de los niños y adultos los prebioticos también traerán enormes beneficios para el desarrollo y defensa del organismo, así como el buen funcionamiento del “eje intestino-cerebro” muy relacionado con el comportamiento y salud mental. Dentro de los prebioticos se encuentran los azúcares complejos de los vegetales, los polisacáridos como las inulinas y almidones no digeribles, las pectinas, algunos polioles, entre muchos otros. Dada toda esta amplia gama de compuestos, la tarea es buscar que la dieta tenga suministros de estas sustancias”, señala López-Munguía.

Asimismo, indica que se reconoce que uno de los cambios fisiológicos más importantes en la evolución de los seres humanos tuvo que ver con el crecimiento del volumen de la masa cerebral, pero no es frecuente señalar que este aumento estuvo asociado con la disminución del tamaño de los intestinos, a su vez relacionado con el dominio del fuego y en consecuencia, la cocción de los alimentos. En efecto, conforme los nutrimentos y la energía a través de un cambio en la dieta fueron haciéndose más disponibles, se requirió de menos funciones intestinales para su digestión. Desde entonces prebióticos y probioticos evolucionaron y se diferenciaron paralelamente a los humanos y a su dieta, consistente en una gran diversidad  de productos, todos ellos con actividad prebiótica, y conteniendo probióticos inherentes al medio ambiente en el que se producían y se procesaban particularmente los productos fermentados. En este sentido, ¿qué prebiótico tomar? La respuesta es compleja y simple a la vez. Compleja en el sentido de la dificultad para definir cuáles y en qué dosis; y simple porque se trata de los componentes de la dieta incluidos en la frase: “Coma verduras y frutas”. Por definición, un prebiótico no debe ser digerido por el organismo, sino por las bacterias intestinales, es decir, que el prebiótico debe llegar intacto al tracto intestinal, y ahí debe ser fermentado sólo por las bacterias benéficas al humano. Se sabe que dentro de las verduras, las inulinas y los fructo-oligosacáridos, son los prebióticos más frecuentes y más eficientes. El tipo de enlace glicosídico que une las fructosas en las inulinas y las levanas, no puede ser hidrolizado en el tracto digestivo, por lo que actúan como fibra soluble y al llegar al colon estimulan de forma selectiva el crecimiento de bifidobacterias y lactobacterias principalmente, y de esta forma controlan el crecimiento de bacterias patógenas. Pero existe una lista de decenas de azúcares complejos de actividad prebiótica comprobada.

El investigador refiere que los probióticos más estudiados son los polisacáridos a base de fructosa, conocidos como inulinas y fructanas, lo que resulta paradójico, pues la fructosa, junto con el azúcar de caña (la sacarosa) han sido señaladas como el enemigo público número uno, por los daños derivados de una dieta con exceso de azúcar, desafortunadamente, un verdadero problema de salud pública en México. Sin embargo, el daño que causan los jarabes fructosados provenientes de maíz no es mayor al que causa la sacarosa, pues ambos están compuestos de partes iguales de glucosa y fructosa. Por el lado de los prebióticos, oligosacáridos y polímeros de fructosa, la industria ha sido exitosa en explotar la inulina de achicoria mediante procesos de extracción para satisfacer el suministro de fibra soluble y el de probióticos. Actualmente, se producen en el mundo unas 20,000 toneladas al año de inulina de chicoria y unas 12,000 toneladas de oligosacáridos de fructosa (fructooligosacáridos o FOS) del mismo origen, destinados a nutrir la microbiota como ingredientes de los llamados alimentos funcionales

ALTERNATIVAS MEXICANAS

“Desde hace varios lustros hemos trabajado con enzimas que transforman la sacarosa en fructosacáridos o polisacáridos (inulinas o levanas), y más recientemente hemos expolorado la diversidad que existe de estas enzimas en los productos fermentados tradicionales en la dieta del mexicano. Mediante este tipo de acercamiento a los alimentos se sabe ahora que una bacteria aislada del pulque a principios del siglo pasado, Zymomonas mobilis, muy utilizada en todo el mundo por su capacidad para producir alcohol mucho más rápido que las levaduras, también produce enzimas que transforman la sacarosa en levana, uno de los dos polímeros más importantes con fructosa. Sus genes han sido ampliamente estudiados y empleados en la modificación de bacterias para fermentar aceleradamente el azúcar en etanol, pero en el caso del pulque, se ha comprobado que, además de hacer alcohol, esta bacteria contribuye con la levana para darle esa viscosidad característica del pulque”, comenta López-Munguía.

En la fermentación del pulque interviene una gran diversidad de  microorganismos que contribuyen dando lugar a tres tipos de procesos fermentativos: una láctica, otra alcohólica y una viscosa; la falta de control ocasiona con frecuencia una fermentación acética que da lugar a un pulque “picado”. Es posible también en condiciones poco higiénicas que suceda un proceso de descomposición pútrida. Inicialmente el pH es neutro y hay muchas más bacterias (aproximadamente 109 por ml) que levaduras (5×106 por ml). Debido a la gran biodiversidad microbiana también se producen otros compuestos que tendrán importancia organoléptica como son esteres y aldehidos. Según transcurre el proceso fermentativo, el medio se acidifica, así que las poblaciones de levaduras se incrementan mientras que las de bacterias disminuyen. Las poblaciones microbianas se suceden de esta forma: primero bacterias lácticas como Leuconostoc y Lactobacillus homo y heterofermentativas. Son el grupo más importante representando casi el 81% de todos los grupos bacterianos presentes. A continuación las levaduras (Saccharomyces) y otras especies como Cryptococcus, Candida, o Kluyveromyces), y bacterias lácticas heterofermentativas como Zymomonas mobilis. Es en la tercera fase que aparecen las bacterias lácticas como Leuconostoc que gracias a la producción de levanas, inulinas y dextranas vuelven más viscoso al pulque. Las bacterias lácticas (como posibles probioticos), y los polisacáridos que producen (como prebióticos y fibra soluble), son un componente esencial de la riqueza nutrimental del pulque.

Estudios recientes también han demostrado que los oligosacáridos que derivan directamente de la inulina de los agaves tienen capacidad de proveer de prebióticos al pulque, y es que en efecto, la inulina de agave se reduce a FOS en el proceso de acumulación del aguamiel. Se ha demostrado que esos FOS permanecen después de la fermentación.

En otro producto tradicional de la dieta del sur de México, el pozol, se ha encontrado una fuente de producción de fructanas de tipo inulina de muy alto peso molecular. Se trata de una inulina producida por la enzima inulosacarasa de la bacteria Leuconostoc citreum aislada por la Dra. Carmen Wacher de la Facultad de Química de la UNAM. En colaboración con este grupo, López Munguía ha estudiado y patentado diversas formas de aprovechar esta bacteria y la inulina que produce, aunque de entrada un interesante aportación es constatar el hecho de que este prebiótico se produce cuando se agrega azúcar al pozol. La inulina producida con esta enzima es de alto peso molecular y puede ser utilizada como ingrediente alimenticio, ya que Leuconostoc citreum es considerado un organismo GRAS, es decir, generalmente reconocido como seguro. A su vez, esta inulina también es fuente potencial de oligofructosa y algunos estudios están siendo desarrollados para determinar sus propiedades y reconocer la riqueza que tiene en fortalecer la microbiota.

DIETA REFORZADA
“Es fundamental tomar consciencia de la importancia que tiene ampliar la oferta de microorganismos probióticos y de compuestos prebióticos en nuestra dieta, pues la microbiota constituye un órgano más del cuerpo, y definitivamente, un órgano complejo, que se debe cuidar y estimular a partir de una dieta  básica, sana, natural y reforzada con microorganismos de efectos benéficos demostrados.

Hay probióticos que no necesariamente provienen directamente de formulas lácteas derivadas del suero de leche o del yogur sino de la amplia variedad de productos fermentados de la dieta del mexicano como el pulque, el tepache, el atole agrio, el tesguino o el pozol, entre muchos otros que guardan la riqueza que constituyen los microorganismos que ayudan a fortalecer a la microbiota”, enfatiza López-Munguía. Incluso muchas levaduras, a través de la composición de su pared celular, contribuyen indirectamente como prebióticos. En la microbiota de los japoneses, se han identificado genes que originalmente están presentes en las bacterias que degradan los carbohidratos complejos de las algas marinas, un componente abundante de su dieta, y cada vez más, de todos los habitantes del planeta.

De acuerdo con el especialista, con el desarrollo e investigaciones de las bebidas fermentadas como el pulque, se busca, además de un posible desarrollo agroindustrial, tener un impacto en el consumidor nacional, al tomar consciencia de la riqueza que existe en estos productos tradicionales, por mucho tiempo menospreciados. En el momento en que haya interés del consumidor, habrá grupos e industrias interesadas en desarrollar fórmulas a base de inulinas de agave o de fructanas producidas por enzimas que tienen su origen en estos productos, con lo que se lograría impulsar el desarrollo de productos con probióticos y prebióticos que se integren a la dieta moderna. Pero, ¿por qué inulinas de chicoria si nuestra biodiversidad vegetal y microbiana puede dar lugar al desarrollo de productos igual o más eficientes para la salud intestinal? Esto se debe porque varios grupos en la UNAM y en el país trabajan actualmente en esta dirección, destacando los esfuerzos iniciados hace ya varios años por el grupo de la Dra. Carmen Wacher en la Facultad de Química.

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