Evaluation of lactic acid bacteria, bifidobacteria and the exopolysaccharides they produce for the development of foods with functional characteristics

Resumen

Las bacterias ácido lácticas (BAL) incluyen un grupo muy heterogéneo de microorganismos, cuya característica principal es la producción de ácido láctico como producto final mayoritario de la fermentación de una variedad de azúcares. Las bifidobacterias, pertenecientes al filo Actinobacteria, también productoras de ácido láctico, se clasifican como un grupo diferente por su escasa relación genética con las BAL. Tanto las BAL como las bifidobacterias son consideradas GRAS (generally recognised as safe) por la agencia alimentaria americana FDA, y muchas especies también poseen el estatus de QPS (qualified presumption of safety) por la agencia europea EFSA. Estas bacterias se encuentran de forma natural en un gran número de matrices alimentarias, donde son las responsables de la fermentación de una gran variedad de alimentos y bebidas. Además, durante estas fermentaciones las BAL y bifidobacterias son capaces de sintetizar exopolisacáridos (EPS), vitaminas, ácido gamma-aminobutírico, péptidos bioactivos, bacteriocinas, ácido linoleico conjugado (CLA) y enzimas, enriqueciendo así el valor nutricional de algunos productos fermentados y confiriendo beneficios saludables a los consumidores. Muchas de estas BAL y bifidobacterias producen EPS, considerados los responsables del ahilado en bebidas alcohólicas y de la formación de biopelículas en la superficie de jamones cocidos envasados al vacío. Sin embargo, estos polímeros tienen múltiples aplicaciones en la industria alimentaria como espesantes o gelificantes, emulsificantes, estabilizadores, como controladores de la cristalización o la inhibición de la sinéresis, en encapsulación, o para mejorar la palatabilidad y reología de leches fermentadas y de masas madre y para la mejora de la textura del pan. Otro de los compuestos bioactivos producido por las BAL y las bifidobacterias es la fitasa, enzima que degrada específicamente fitatos, y también, las BAL y bifidobacterias son utilizadas por la producción de CLA, o conjunto de isómeros geométricos y posicionales del ácido linoleico con dobles enlaces conjugados. En este trabajo se han aislado y caracterizado los exopolisacáridos producidos por BAL y bifidobacterias aisladas de diferentes ambientes. Por otro lado, se estudió la capacidad de adhesión a células epiteliales de intestino (línea celular Caco-2) por parte de las bifidobacterias utilizadas en este trabajo, Bifidobacterium longum INIAP132 y Bifidobacterium infantis INIAP731. Además, se evaluó el efecto de la presencia o ausencia de los EPS en la capacidad de adhesión a la línea celular Caco-2 de las cepas productoras Pediococcus ethanolidurans CUPV141, Lactobacillus mali CUPV271 y Leuconostoc carnosum CUPV411. Para ello, se generó la cepa isogénica P. ethanolidurans CUPV141NR, caracterizada por una producción prácticamente nula del homopolisacárido ß-D-glucano, y se crecieron las cepas CUPV271 y CUPV411 en presencia de sacarosa, indispensable para la producción de dextranos, o en presencia de glucosa, condición en la que no se sintetizan los polímeros. Por último, se evaluó la capacidad para producir fitasas e isómeros bioactivos de CLA por bacterias lácticas de la colección de cultivos de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).EL uso de BAL y bifidobacterias como productoras de compuestos bioactivos in situ en productos fermentados está siendo cada vez más común en la industria alimentaria, así como la inclusión de los exopolisacáridos que producen como aditivos para la mejora de las propiedades sensoriales y organolépticas de los productos. En este trabajo se muestran una serie de BAL y bifidobacterias como candidatas para el desarrollo de productos fermentados con un valor añadido, así como la utilización de sus EPS para mejorar la palatabilidad y textura de determinados alimentos.