Efecto prebiótico del tegumento de maní sobre la microbiota intestinal humana

Abstract

El tegumento de maní (TM), subproducto agroindustrial rico en compuestos funcionales, fue evaluado como fuente de oligosacáridos, los cuales pueden tener un efecto prebiótico sobre la microbiota intestinal humana. Se planteó la hipótesis de que el TM, junto con una fracción enriquecida en hemicelulosa (HC) y sus hidrolizados obtenidos mediante hidrólisis enzimática (TM-H y HC-H), modulan de forma beneficiosa la microbiota intestinal y estimulan la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de TM y sus derivados sobre la composición de la microbiota intestinal humana y la producción de AGCC. Para su evaluación, se empleó un modelo in vitro de fermentación colónica. Se utilizó un medio basal suplementado con cada sustrato, incluyendo como controles glucosa, celobiosa y un blanco sin carbohidratos fermentables. Se inoculó con un pool fecal proveniente de cuatro adultos sanos. Las fermentaciones se incubaron durante 48 h a 37 °C en condiciones anaeróbicas. La composición microbiana fue determinada por secuenciación del gen 16S rRNA, mientras que los AGCC se cuantificaron mediante cromatografía de gases. El impacto de cada sustrato se estimó como el cambio porcentual en la abundancia relativa de familias microbianas, en comparación con el control sin fuente de carbono. Esta estrategia permitió identificar variaciones atribuibles exclusivamente a los sustratos, aislando su efecto del crecimiento basal microbiano. Todos los sustratos provocaron modificaciones significativas en la microbiota. Glucosa y celobiosa promovieron el crecimiento de Lactobacillaceae y Bifidobacteriaceae, y redujeron Enterobacteriaceae y Peptostreptococcaceae. Los sustratos derivados del TM y de la HC favorecieron el desarrollo de familias microbianas beneficiosas. En particular, TM-H estimuló Marinifilaceae y Lachnospiraceae, esta última vinculada a la producción de butirato. También se observó un aumento de Lachnospiraceae con HC , HC-H y TM. Estas familias participan en la fermentación de polisacáridos y en la producción de AGCC, como el butirato, reconocido por su efecto antiinflamatorio y beneficios tróficos sobre el epitelio intestinal. Eggerthellaceae, relacionada con el metabolismo de polifenoles, también aumentó con TM-H, HC-H y TM. Oscillospiraceae, marcador de diversidad microbiana, se incrementó con HC, TM-H y TM. Ruminococcaceae, relevante en la degradación de polisacáridos complejos, se incrementó con HC-H y TM. TM-H redujo Lactobacillaceae, Enterobacteriaceae, Muribaculaceae y Akkermansiaceae, lo que sugiere un perfil microbiano diferencial, posiblemente asociado a fenómenos de competencia, sinergismo microbiano o a la composición estructural del sustrato. HC también promovió Bacteroidaceae, Rikenellaceae y Lachnospiraceae, y disminuyó Enterobacteriaceae y Enterococcaceae. En cuanto a los metabolitos, TM presentó la mayor concentración total de AGCC. Este material, a las 24 h, registró los niveles más altos de butirato y propionato, mientras que HC-H sobresalió en acetato. A las 48 h, TM mantuvo concentraciones elevadas de butirato y acetato. Tanto TM como HC-H promovieron una mayor producción de AGCC en comparación con HC y TM-H. Estos hallazgos contribuyen a respaldar el potencial del TM y sus derivados como ingredientes prebióticos capaces de modular la microbiota intestinal y favorecer la producción de metabolitos beneficiosos, aplicables en estrategias nutricionales sostenibles y personalizadas.