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Bacterias ácido lácticas (BAL)

Las bacterias ácido lácticas (BAL) son microorganismos industrialmente relevantes para la elaboración de alimentos fermentados y algunas de ellas son capaces de producir polisacáridos extracelulares, exopolisacáridos (EPS): heteropolisacáridos (HePSs) y homopolisacáridos (HoPs) tales como los (1,3)(1,2-?-glucanos y dextranos, estos últimos con elevados rendimientos, hasta unos 10 g/L.

En los últimos años se está evaluando la utilización de  BAL productoras de EPS y de sus polisacáridos para el desarrollo de nuevos alimentos funcionales con características tecnológicas mejoradas y con aplicaciones potenciales en la salud de los consumidores (actividades antitumoral, inmunomoduladora y antimicrobiana y efectos prebióticos. Estos polímeros presentan una gran variabilidad en cuanto a estructura, tamaño y composición por lo que resultan unos ingredientes naturales muy versátiles para el sector alimentario (Ryan y col. Food Funct., 2015, 6, 679?693).

Nuestro grupo tiene una colección de BAL productoras de homopolisacáridos (HoPSs) y heteropolisacáridos (HePSs) aisladas de diferentes hábitats. Muchas de las cepas aisladas de zumo de manzana sintetizan un característico (1,3)(1,2)-?-glucano idéntico al producido por Pediococcus parvulus 2.6 (Dueñas y col. Carbohydr. Res. 303:453?458, 1997). Los  medios basados en avena son adecuados para el crecimiento de P. parvulus 2.6 y aumenta la viscosidad y consistencia de los productos fermentados (Martensson y col., Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 36:353-357, 2003). La compañía sueca Cereal Base, (en la actualidad Glucanova AB) en colaboración con nuestro grupo, ha mostrado que productos basados en avena cofermentados con la estirpe P. parvulus 2.6 reducen los niveles de colesterol en humanos, promocionando el efecto previamente verificado para los (1,3)-?-D-glucanos de avena (Martensson y col. 25:429-442, 2005). P. parvulus 2.6 presenta también actividad antibacteriana contra varias especies incluyendo contaminantes naturales  en la avena (Immerstrand y col. J. Food Protect. 73:960, 2010). El potencial de P. parvulus 2.6 como cepa probiótica ha sido también examinado, y resiste el estrés gastrointestinal, se adhiere a células Caco-2, y en presencia del beta-glucano se reduce la producción de citoquinas relacionadas con la inflamación por macrófagos polarizados  (Fernandez de Palencia y col. Appl. Environ. Microbiol.75:488, 2009). También, ha sido mostrado que el ?-glucano de P. parvulus 2.6  mejora el crecimiento y la viabilidad de microorganismos probióticos así como su capacidad de adhesión a enterocitos humanos (Russo y col. Int. J. Mol. Sci. 13:6026, 2012).  El ?-glucano también incrementa in vitro la relación de IL10/TNF? (interleuquinas antiinflamatorias versus inflamatorias) en macrófagos humanos (Carbohy. Polym. 112: 109?113, 2014).

Con estos antecedentes, este proyecto multidisciplinario tiene como objetivo el uso de bacterias lácticas y de sus homopolisacáridos  producidos así como otros productos metabólicos, para el desarrollo de nuevas bebidas funcionales basada en avena y fermentadas con BAL productoras de ?-glucano y vitamina B2. Estas bebidas deberán poseer propiedades anticolesterolémicas y anti-glicémicas validadas y propiedades potencialmente anti-inflamatorias, y estarán enriquecidas con vitamina B2. Se analizarán las propiedades tecnológicas de los prototipos de los alimentos, y las propiedades funcionales serán ensayadas en modelos in vitro del tracto digestivo humano así como en modelos in vivo de rata y de pez cebra.

Así mismo, se realizará una caracterización de bacterias lácticas productoras de  HoPSs y HePSs aisladas de diferentes orígenes y de sus  polímeros, y en cepas seleccionadas se evaluarán in vitro sus propiedades probióticas e inmunomoduladoras así como las de sus polímeros, y en función de los resultados obtenidos se ensayará su efecto inmunomodulador in vivo en un  modelo de pez cebra.

 

Main Research Lines: 
Estudio de exopolisacáridos microbianos, aplicaciones y caracterización funcional de las bacterias productoras
Desarrollo de métodos anallíticos para la determinación de compuestos compuestos orgánicos en alimentos y otras matrices