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Probióticos, qué son y qué tipos hay

Probióticos, qué son y qué tipos hay

Publicado: 17 enero, 2023 - Actualizado: 12 abril, 2024 | 12'

¿Qué son los probióticos?

Los probióticos son definidos, tanto por la FAO1 como la OMS1, como aquellos “microorganismos vivos que, cuando se consumen en cantidades apropiadas, como parte de un alimento, confieren al huésped un beneficio para la salud”.

La ingesta de probióticos en nuestra alimentación diaria aporta beneficios directos sobre nuestra flora intestinal o microbiota, manteniéndola ante cualquier desajuste intestinal, como pueden ser las diarreas, los gases, la hinchazón abdominal, disfunción de la barrera intestinal que afecta el sistema inmune local, entre otras consecuencias.

¿Cómo se diferencian los probióticos?

Desde el punto de vista científico, la clasificación de cualquier organismo biológico es la ordenación de los organismos en grupos taxonómicos (taxones) basados en semejanzas o relaciones.

Taxonomía de los organismos probióticos

Los organismos probióticos se clasifican según su género, especie, subespecie y una designación alfanumérica que identifica a una determinada cepa, según la Organización Mundial de Gastroenterología2.

Denominación de los diferentes microorganismos

Un ejemplo en cuanto a la nomenclatura aplicable a los microorganismos es: Lactobacillus (género) casei (especie) DN-114 001 (cepa).

Según las pautas de la OMS/FAO1, los fabricantes de probióticos deben registrar sus cepas con un depositario internacional, quien le otorga una designación adicional a las cepas.

La siguiente tabla, tomada de las Guías Mundiales de la Organización Mundial de Gastroenterología2, muestra algunos ejemplos de las cepas comerciales y los nombres correspondientes.

Género

Especies

Subespecies

Designación de cepas

Designación de depositario de cepas internacional 

Sobrenombre de cepas

Nombre del producto

Lactobacillus

rhamnosus

Ninguna

GG

ATTC 53103

LGG

Culturelle

Bifidobacterium

animalis

Lactis

DN-173 010

CNCM I-2494

Bifidus regularis

Activia yogur

Bifidobacterium

longum

Longum

35624

NCIMB 41003

Bifantis

Align

* ATCC, Colección de Cultivo de Tipo Americano; CNCM, Colección Nacional de Cultivos de Microorganismos; NCIMB, Colección Nacional de Bacterias Industriales y Marinas

¿Qué es una cepa probiótica?

La cepa se define como un grupo de microorganismos, como las bacterias probióticas, que pertenecen a la misma especie y comparten ciertas características que no se encuentran en otros miembros de la especie.

Dichas características pueden variar de una especie a otra, por lo cual sus efectos pueden ser diferentes.

Importancia de la designación de las cepas

En el caso de los probióticos es importante usar las designaciones de las cepas, ya que el enfoque más robusto sobre la evidencia de los probióticos es poder atribuirle beneficios a determinadas cepas o combinaciones de cepas de probióticos a una dosis eficaz2.

La FAO y la OMS proponen que dado que las propiedades probióticas están relacionadas con las cepas, se sugiere que la identificación de las cepas (tipificación genética) se lleve a cabo utilizando métodos tales como la electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE), así como identificación genética mediante ADN o ARN, u otros métodos reconocidos internacionalmente.

UFC (Unidad Formadora de Colonias)

Una UFC es una unidad de medida que se emplea para la cuantificación de microorganismos, es decir, para contabilizar el número de bacterias viables en una muestra líquida o sólida. La Unidad Formadora de Colonias se miden en unidades de volumen (UFC/ml) o masa (UFC/g).

Qué es la viabilidad de los microoganismos

La viabilidad de un microorganismo se define como la habilidad de multiplicarse en condiciones controladas. La calidad probiótica se mide principalmente por el   mantenimiento de la viabilidad (expresado por las unidades formadoras de colonias, o UFC) hasta el final de la vida útil del producto, así como se debe identificar el género, la especie y la cepa de todos organismos incluidos en el producto.

¿Todos los probióticos son iguales?

La FAO y la OMS han definido (ver figura tomada y traducida de Pandey, 2015 4) una lista de parámetros, que contiene un enfoque sistemático para una evaluación eficaz de los probióticos que corrobore las alegaciones y los beneficios para la salud.

Food Sci Technol (December 2015) 52(12):7577–7587.

Estos parámetros determinan las obligaciones para desarrollar productos probióticos, teniendo que realizar las siguientes actividades:

  1. Identificación de la cepa.
  2. Caracterización funcional de la(s) cepa(s) en cuanto a seguridad y atributos probióticos.
  3. Validación de los beneficios para la salud en estudios con seres humanos.
  4. Etiquetado correcto de las alegaciones de eficacia y contenido durante toda la vida útil.
  5. La dosis recomendada, que debería basarse en la inducción del efecto fisiológico declarado.

Tipos de probióticos

Tal como comentamos, el potencial probiótico de las distintas cepas bacterianas, incluso dentro de la misma especie, es diferente.

Esto quiere decir, que cepas probióticas de la misma especie son siempre únicas y podrían tener diferentes sitios de acción, así como efectos inmunológicos específicos y distintos ya sea en un sistema intestinal sano como inflamado.

Las cepas más populares están representadas por los siguientes géneros bacterianos:

Pero también se han utilizado como probióticos otros organismos, incluidos

Bacterias como probióticos

Género Bifidobacterium

Las bifidobacterias son anaerobias Grampositivas (crecen en ausencia de oxígeno), con forma de bastoncillos, no productores de gas, no formadores de esporas y sin movilidad.

Este género incluye 30 especies:

  • 10 de las cuales proceden de fuentes humanas (caries dental, heces y vagina),
  • 17 del tracto intestinal animal o del rumen,
  • 2 de aguas residuales y
  • 1 de leche fermentada.

Las bifidobacterias son microorganismos de suma importancia en el tracto gastrointestinal y genitourinario, cuya proporción exacta viene determinada principalmente por la edad y la dieta.

El número de bifidobacterias disminuye a medida que aumenta la edad del individuo y acaba convirtiéndose en el tercer género más abundante (representa aproximadamente el 25% del total de la flora intestinal adulta) después de los géneros Bacteroides y Eubacterium.

La data clínica de la siguiente tabla menciona algunas de las acciones positivas de las bifidobacterias.

Acción

Cepa de probiótico

Dosis recomendada

Comentarios

Diarrea asociada a antibióticos (DAA)

Bifidobacterium lactis Bi-07, B. lactis Bl-04 Lactobacillus acidophilus NCFM, L. paracasei Lpc-37

1,7010 UFC

Prevención de DAA en pacientes hospitalizados

Síndrome de Intestino Irritable (SII)

Bifidobacterium infantis 35624

108 UFC, una vez/día

Mejora de la valoración general de los síntomas de SII de los sujetos

Estreñimiento funcional

Bifidobacterium bifidum (KCTC 12199BP), B. lactis (KCTC 11904BP), B. longum (KCTC 12200BP), Lactobacillus acidophilus (KCTC 11906BP), L. rhamnosus (KCTC 12202BP), y Streptococcus thermophilus (KCTC 11870BP)

2,5×108 células viables una vez/día

Mejora de la población añosa en hogares de ancianos

Prevención de diarrea nosocomial

B. bifidum (1,9x 108 unidad formadora de colonias [UFC]/g formula en polvo: 35,8x108 UFC/100 kcal) y S. thermophilus (0,14x108 UFC/g: 2,69x108 UFC/100 kcal).

Formula infantil, que se suministró a infantes a juicio del médico.

Disminución de la incidencia de la diarrea aguda y la excreción de rotavirus en los lactantes hospitalizados.

 

Género Lactobacillus

Los lactobacilos se caracterizan por ser bacilos o cocobacilos Grampositivos, no formadores de esporas y no flagelados, pueden crecer en medios con o sin oxígeno y son estrictamente fermentadores.

Se han identificado 56 especies del género Lactobacillus.

Los lactobacilos se distribuyen a lo largo de los tractos gastrointestinal y genital. Su distribución se ve afectada por varios factores ambientales, como el pH, la disponibilidad de oxígeno, el nivel de sustratos específicos, la presencia de secreciones y las interacciones bacterianas.

Efectos Positivos de los lactobacilos:

En la tabla debajo se muestran algunos resultados clínicos de los efectos positivos de los lactobacilos.2,7

Acción

Cepa de probiótico

Dosis recomendada

Comentarios

Tratamiento de diarrea aguda en adultos

Lactobacillus paracasei B 21060 o L. rhamnosus GG

109 UFC, dos veces al día

--

Prevención de diarrea asociada a Clostridium difficile (o prevención de recurrencia)

Lactobacillus acidophilus CL1285 y L. casei LBC80R

5×1010 UFC/día y 4–10×1010 UFC/día

--

Terapia coadyuvante para la erradicación de Helycobacter pylori

Lactobacillus reuteri DSM 17938

1×108, UFC tres veces/día

Reducción de los efectos colaterales relacionados con la terapia de segunda línea con levofloxacina

Efectos sobre el sistema inmune

L. plantarum 299v (DSM9843), L. plantarum HEAL 19 (DSM15313), L. fermentum 35D, L. paracasei 8700:2 (DSM13434), L. gasseri VPG44 (DSM16737) or L. rhamnosus 271 (DSM6594)

1010 UFC/día

La estimulación de los glóbulos blancos (CD8+ y NK), sugiere que la ingesta de bacterias probióticas puede mejorar las defensas inmunitarias contra, por ejemplo, las infecciones víricas.

Otras bacterias probióticas:

Género Bacillus

Las especies de Bacillus se utilizan como probióticos desde hace al menos 50 años en un producto italiano comercializado como Enterogermina® (2x109 esporas). Algunas ventajas de las esporas bacterianas son su resistencia al calor, lo que permite almacenarlas a temperatura ambiente y en forma desecada.

Además, estas bacterias son capaces de llegar al intestino delgado ya que sobreviven al pH ácido del estómago.

La especie más investigada es B. subtilis, debido a que su consumo en algunos productos probióticos ha mostrado evidencia de estimular el sistema inmunitario, a través de la acción sobre el tejido linfoide asociado al intestino y la secreción de sustancias antimicrobianas.

Género Enterococcus

Entre las especies de Enterococcus, Enterococcus faecium es la más utilizada en los probióticos. La presencia de E. faecium es importante en la prevención de la infección por Salmonella enterica.

Características interesantes del grupo Enterococcus son la supervivencia en superficies secas durante periodos prolongados y la resistencia a los antibióticos.

Levaduras como probióticos

Son un grupo de hongos unicelulares que crecen y fermentan azúcares principalmente. Hay distintas familias, sin embargo la más importante desde el punto de vista de alimentación y salud, son los denominados ascomicetos, donde se incluye el género Saccharomyces que son hongos unicelulares que forman esporas y son resistentes al calor. Ejemplos bien conocidos son las levaduras para el pan y la cerveza.

Levadura de cerveza, Sacharomices cerevisiae

Se ha demostrado el potencial efecto probiótico de S. cerevisiae y S. cerevisiae var. boulardii, ya que son capaces de tolerar el ambiente ácido y la bilis, y pueden tener efectos frente a las infecciones bacterianas mediante la reducción de la respuesta proinflamatoria intestinal.

En la tabla debajo se muestra data clínica de estos efectos.2,4,7

Acción

Cepa de probiótico

Dosis recomendada

Comentarios

Tratamiento de la gastroenteritis aguda en niños

Saccharomyces boulardii CNCM I745

250–750 mg/día (habitualmente 5–7 días)

Recomendaciones de ESPGHAN/ESPID* 2014; Grupo de trabajo sobre probióticos de ESPGHAN. Metaanálisis de las sociedades

Infección por H. pylori en niños

Saccharomyces boulardii CNCM I745

500 mg (en dos dosis, durante 2–4 semanas)

Reducción del riesgo de efectos colaterales y aumento de la tasa de erradicación

Síndrome de Intestino Irritable (SII)

Saccharomyces boulardii CNCM I-745

5x109 UFC/cápsula o 250 mg dos veces al día

Mejora de la puntuación de calidad de vida relacionada a SII

Efectos sobre el sistema inmune

Saccharomyces boulardii CNCM I-745

1010 UFC/día

Metaanálisis de 23 estudios con 3938 niños. Disminución del 11% en el riesgo relativo de desarrollar diarrea, incluida la diarrea asociada a la infección por C. difficile, y una menor duración de la enfermedad en los que recibieron probióticos.

* ESPGHAN: Sociedad Europea Pediátrica de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición; ESPID: Sociedad Europea Pediátrica de Enfermedades Infecciosas.

¿Cómo se producen los probióticos?

El proceso de fabricación de productos probióticos de tipo alimenticio lleva una serie de factores estresores que desafían su beneficio potencial.

Uno de los más importantes es garantizar una alta carga de microbios en el producto final, durante toda su vida útil, y para esto los probióticos se cultivan primero en grandes cantidades, a escala industrial, utilizando medios de cultivo adecuados.

El segundo factor es que los inóculos microbianos suelen almacenarse congelados, para evitar someterlos a bajas o cambiantes temperaturas.

Técnicas de secado

Teniendo en cuenta estos factores se utilizan por lo general dos técnicas de secado, por pulverización y liofilización, que generan polvos probióticos de alta densidad celular, que pueden añadirse a diversos tipos de productos alimenticios, entre ellos los complementos alimenticios.

• Secado por pulverización: Es una técnica rentable y produce polvos microbianos estables con altas poblaciones celulares. Sin embargo, a menudo puede dar lugar a una pérdida importante de viabilidad celular debido al estrés severo que afecta especialmente a la estructura y funcionalidad de las células probióticas, debido a la elevada temperatura del aire (evaporación del agua en la cámara de secado) y la eliminación de agua.

• Liofilización. Esta técnica requiere condiciones más suaves y suele ser mejor tolerada por las bacterias. Igualmente el proceso somete al inóculo probiótico a temperaturas muy bajas y deshidratación, que afectan tanto la integridad bacteriana o del hongo, como su viabilidad. Así mismo, el almacenamiento posterior de biomasas probióticas desecadas, la pérdida de viabilidad y actividad es bastante común. Los productos probióticos que contienen bifidobacterias son desarrollados con alguna de estas dos técnicas.

• Matriz alimentaria. Otra técnica para producir probióticos de carácter alimentario, especialmente para los productos fermentados y sus derivados. Consiste en una inoculación directa en la matriz alimentaria que faculta el crecimiento de las especies probióticas, a través de la fermentación. Esta técnica aporta las ventajas de evitar los pasos de deshidratación e inoculación en una matriz alimentaria diferente; sin embargo, el producto final con los probióticos incorporados puede sufrir variaciones que dependen de la  composición específica y de los parámetros fisicoquímicos intrínsecos de la propia matriz alimentaria, así como de sus condiciones de almacenamiento. Los probióticos que contienen lactobacilos generalmente usan esta técnica para su producción.

Estrategias para mejorar la viabilidad de los productos probióticos

El hallazgo, que en los productos probióticos pueden existir deficiencias en el número de células realmente viables, tanto en los alimentos como en los complementos alimenticios, ha impulsado el desarrollo de nuevas estrategias que mejoren las propiedades y respuesta probiótica a los estresores. Veamos algunas de ellas.

Encapsulación

Cumple con dos objetivos proteger a los probióticos del estrés gástrico tras la ingesta oral y mejorar la supervivencia durante las fases de secado de fabricación, y la estabilidad durante la conservación en el producto alimentario acabado. Generalmente se usan chitosano y alginato como agentes encapsulantes.

Medios portadores y agentes protectores

El uso de matrices complejas, como la leche desnatada, mejora significativamente la supervivencia y estabilidad de los probióticos, especialmente luego del secado y durante el almacenamiento.

Fibra prebiótica

El uso de fibras vegetales de distinto origen mejora tanto la supervivencia de los probióticos durante el proceso de secado de los inóculos, como la estabilidad de almacenamiento de las células dentro de los productos alimenticios. Los fructooligosacáridos (FOS) son los ingredientes prebióticos más usados a este fin.

Adición de agentes protectores para contrarrestar el pH ácido

El pH ácido se considera la principal amenaza para los probióticos, especialmente a nivel del tracto gastrointestinal. Para esto la adición de sacáridos, aminoácidos y ácidos grasos protege eficazmente a los probióticos frente al ambiente ácido. Esta estrategia es beneficiosa para los probióticos con contenido de levaduras.

Adaptación al estrés y protección cruzada

En esta estrategia las bacterias se pre-exponen a niveles subletales de un determinado estresor, lo cual induce una respuesta adaptativa de mayor resistencia a dosis posteriores del estresor o incluso a otro tipo diferente de estrés. Este proceso eleva la supervivencia de los probióticos.

Complementos alimenticios probióticos

Existen en el mercado complementos alimenticios probióticos que contienen principalmente cepas de Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium y levaduras (S. boulardi).

Los complementos alimenticios probióticos generalmente suelen presentarse en sachet, comprimidos o cápsulas. Hay tres factores principales que influyen en la viabilidad de los complementos alimenticios probióticos durante el almacenamiento: la temperatura, el oxígeno y la humedad relativa.

Por esto es de importancia considerar tres aspectos para asegurar la viabilidad de los probióticos contenido en los complementos alimenticios:

  • Mantener los productos refrigerados, aunque en la etiqueta se indique que los cultivos son estables a temperatura ambiente. En los procesos tradicionales de liofilización, el aumento de la temperatura de almacenamiento de 4 a 25 °C reduce diez veces la estabilidad.
  • Cerrar el frasco lo más rápidamente posible una vez tomado el suplemento, para reducir la entrada de oxígeno y humedad en el frasco. Muchos productos probióticos diseñan sus formatos de almacenamiento con un envase en frascos impermeables al agua o películas de envasado laminadas, o con la adición de pequeñas bolsitas aglutinantes de humedad en los envases.
  • Si el frasco contiene bolsitas que absorben el agua o el oxígeno, no las retire. El oxígeno es perjudicial para la viabilidad de los probióticos durante el almacenamiento.
  Referencias



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