Bacterias lácticas como herramientas para la síntesis de oligosacáridos prebióticos

Abstract

Los alimentos funcionales son una nueva generación de alimentos que además de nutrir buscan potenciar la salud del consumidor. Los prebióticos son ingredientes funcionales reconocidos por el Código Alimentario Argentino que ejercen un efecto beneficioso en la salud mediante la estimulación selectiva del crecimiento y actividad metabólica de ciertos componentes de la microbiota colónica. Los prebióticos más reconocidos por su seguridad y efectos en el consumidor son los fructooligosacáridos (FOS) y galactooligosacáridos (GOS). Estos compuestos pueden extraerse de algunos alimentos o sintetizarse enzimáticamente. En este trabajo, analizamos la actividad β-galactosidasa (β-gal) de bacterias lácticas (BAL) como herramientas para la síntesis de oligosacáridos prebióticos a partir de lactosa (GOS). Quince lactobacilos expresaron actividad β-gal y crecieron a expensas de lactosa mientras que once de ellos fueron capaces de sintetizar GOS. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CRL450, fue la cepa con mayor actividad β-gal, y sintetizó un máximo de 41,3 % GOS con enlaces β-(1 → 6) y β-(1 →3). Los CRL450-GOS estimularon el desarrollo de la cepa productora y de cultivos probióticos e incrementaron las poblaciones de lactobacilos y bifidobacterias y la producción de ácidos grasos de cadena corta en homogenatos colónicos de ratones usados como modelo intestinal in vitro. Los resultados obtenidos avalan el potencial de L. delbrueckii subsp. bulgaricus CRL450 para la producción de GOS prebióticos y alientan la optimización de su síntesis para formular nuevos ingredientes alimentarios funcionales.

Functional foods are a new generation of food products that enhance consumer’s health besides basic nutrition. Prebiotics are functional ingredients authorized by the Argentinian Food Code that produce a bene cial e ect on health by stimulating the growth and metabolic activity of some components of the colonic microbiota. Fructooligosaccharides (FOS) and galactooligosaccharides (GOS) are the most recognized prebiotics due to their safety and health e ects. ese compounds can be obtained from some foods or be enzymatically synthesized. In this work, we analyze the activity of lactic acid bacteria (LAB) β-galactosidase (β-gal), to select strains for the synthesis of oligosaccharides from lactose (GOS) with potential prebiotic e ect. Fi een lactobacilli express β-gal activities and were able to grow in lactose, whereas eleven of them were able to synthesize GOS. Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CRL450, the strain with the highest β-gal activity, synthesized a maximum of 41.3% GOS, with β-(1 → 6) and β-(1 →3) linkages. CRL450-GOS enhanced the growth of recognized probiotics and the producer strain, and increased the lactobacilli and bi dobacteria populations and the production of short chain fatty acids in colonic homogentes of mice used as in vitro intestinal model. e results obtained support the potential of L. delbrueckii subsp. bulgaricus CRL450 to produce prebiotic GOS and the need to optimize their synthesis for the design of new functional food ingredients.