Fermentación in vitro de oligosacáridos derivados de lactosa y lactulosa por la microbiota colónica de ratones C57BL/6

Abstract

La microbiota intestinal cumple un papel fundamental en la salud humana. Los prebióticos, son compuestos no digeribles que ejercen un efecto beneficioso en la salud mediante la estimulación selectiva del crecimiento y actividad metabólica de ciertos componentes de la microbiota colónica como lactobacilos y bifidobacterias. En años recientes, la demanda de los consumidores de alimentos saludables ha incrementado el interés por desarrollar nuevos ingredientes funcionales como los probióticos y prebióticos. El objetivo de este trabajo fue evaluar in vitro el potencial prebiótico de dos mezclas de oligosacáridos sintetizadas por la enzima β-galactosidasa de Lactobacillus bulgaricus CRL 450 a partir de lactosa (CRL450-GOS) y lactulosa (CRL450-OsLu); y compararlos con los prebióticos Vivinal-GOS y Aspergillus oryzae-OsLu. A tal fin, ratones adultos C57BL/6 alimentados con una dieta convencional, fueron sacrificados y su contenido colónico fue suspendido al 10 % (p/v) en solución salina (NaCl 0,9%). El homogenato obtenido fue fraccionado y suplementado con CRL450-GOS, CRL450-OsLu, Vivinal-GOS y A. oryzae-OsLu a una concentración final de 0,5% y las mezclas resultantes fueron incubadas 24 h a 37ºC en anaerobiosis. Los cambios en las poblaciones de lactobacilos y bifidobacterias fueron determinados por recuento en placa empleando medios de cultivo selectivos y por hibridación fluorescente in situ (FISH); mientras que la actividad metabólica de la microbiota se evaluó cuantificando la producción de ácidos orgánicos por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Para el recuento en placa de lactobacilos y bifidobacterias, diluciones decimales de los homogenatos fueron sembradas en Rogosa Agar y TOS-propionato-agar suplementado con 0,2% LiCl, respectivamente. Para la enumeración por FISH las muestras extendidas en portaobjetos fueron hibridadas en oscuridad con sondas oligonucleotídicas dirigidas al ARNr 16S marcadas en el extremo 5´ con 6-carboxifluoresceína (6-FAM): Lab158 (5?-3?: GGTATTAGCA(T/C)CTGTTTCCA) y Bif164 (5?-3?: CATCCGGCATTACCACCC) específicas para Lactobacillus/Enterococcus spp. y Bifidobacterium respectivamente, o con una solución de 4´, 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) para el recuento de células totales. Las bacterias fluorescentes se observaron a 100X con filtros apropiados contando 10 campos con 10-100 células en cada portaobjetos, expresando las poblaciones de interés como número de bacterias/gramo de contenido cecal. Todos los oligosacáridos ensayados produjeron un incremento de la población bacteriana total con respecto al homogenato control sin carbohidratos. La población de lactobacilos mostró mayor incremento con Vivinal-GOS y OsLu, mientras que los oligosacáridos producidos por L. bulgaricus CRL 450 favorecieron el crecimiento de las bifidobacterias en mayor medida que los oligosacáridos comerciales. En cuanto a la actividad metabólica, la concentración total de ácidos orgánicos aumentó con todos los sustratos, observándose diferencias en el perfil de ácidos producidos. La fermentación de CRL450-GOS y CRL450-OsLu produjo mayor incremento de ácido propiónico (1.2; 1.1 g L-1, respectivamente) que Vivinal-GOS y A. oryzae-OsLu (0,73 y 0,72 g L-1, respectivamente), mientras que éstos elevaron la producción de ácido láctico (1,08 g L-1 Vivinal-GOS y 0,99 g L -1 A. oryzae-OsLu vs 0,1 g L-1 para oligosacáridos de L. bulgaricus CRL 450). Los resultados obtenidos sugieren que los nuevos oligosacáridos sintetizados por BAL podrían actuar favorablemente en la composición y actividad metabólica de la microbiota intestinal.