Probióticos, o que são e que tipos existem
Publicado: 25 Outubro, 2023 | 12'
O que são os probióticos?
Os probióticos são definidos tanto pela FAO1 quanto pela OMS1 como "microrganismos vivos que, quando consumidos em quantidades apropriadas como parte de um alimento, conferem benefícios à saúde do hospedeiro".
O consumo de probióticos em nossa alimentação diária proporciona benefícios diretos à nossa flora intestinal ou microbiota, ajudando a manter o equilíbrio intestinal, prevenindo problemas como diarreia, gases intestinais, inchaço abdominal, disfunção da barreira intestinal que afeta o sistema imunológico local, entre outros sintomas.
Como os probióticos são diferenciados?
Do ponto de vista científico, a classificação de qualquer organismo biológico é a ordenação dos organismos em grupos taxonômicos (taxons) com base em semelhanças ou relações.
Taxonomia dos organismos probióticos.
Os organismos probióticos são classificados de acordo com seu gênero, espécie, subespécie e uma designação alfanumérica que identifica uma cepa específica, de acordo com a Organização Mundial de Gastroenterologia2.
Nomenclatura dos diferentes microorganismos.
Um exemplo de nomenclatura aplicável a microorganismos é: Lactobacillus (gênero) casei (espécie) DN-114 001 (cepa).
De acordo com as diretrizes da FAO/OMS1, os fabricantes de probióticos devem registrar suas cepas com um depositário internacional, que fornece uma designação adicional para as cepas.
A seguinte tabela, extraída das Diretrizes Globais da Organização Mundial de Gastroenterologia2, mostra alguns exemplos das cepas comerciais e seus respectivos nomes.
Gênero | Espécies | Subespécies | Designação das cepas | Designação do depositário internacional das cepas | Sinônimo das cepas | Nome do produto |
Lactobacillus | rhamnosus | Nenhuma | GG | ATCC 53103 | LGG | Culturelle |
Bifidobacterium | animalis | Lactis | DN-173 010 | CNCM I-2494 | Bifidus regularis | Activia yogurte |
Bifidobacterium | longum | Longum | 35624 | NCIMB 41003 | Bifantis | Align |
| * ATCC, American Type Culture Collection; CNCM, Collection Nationale de Cultures de Microorganismes; NCIMB, National Collection of Industrial and Marine Bacteria | ||||||
O que é uma cepa probiótica?
Uma cepa é definida como "um grupo de microrganismos, como as bactérias probióticas, que pertencem à mesma espécie e compartilham certas características que não são encontradas em outros membros da espécie".
Essas características podem variar de uma espécie para outra, o que significa que seus efeitos podem ser diferentes.
Importância da designação das cepas.
No caso dos probióticos, é importante usar as designações das cepas, pois a abordagem mais robusta em relação à evidência dos probióticos é atribuir benefícios a cepas específicas ou combinações de cepas probióticas em uma dose eficaz2.
A FAO e a OMS propõem que, como as propriedades probióticas estão relacionadas às cepas, a identificação das cepas (tipificação genética) seja realizada usando métodos como eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE), identificação genética por meio de DNA ou RNA, ou outros métodos reconhecidos internacionalmente.
UFC (Unidade Formadora de Colonias)
UFC é uma unidade de medida usada para quantificar microrganismos, ou seja, para contar o número de bactérias viáveis em uma amostra líquida ou sólida. As unidades formadoras de colônias podem ser medidas em unidades de volume (UFC/ml) ou massa (UFC/g).
O que é a viabilidade dos microorganismos?
A viabilidade de um microorganismo é definida como a capacidade de se multiplicar em condições controladas. A qualidade probiótica é medida principalmente pela manutenção da viabilidade (expressa pelas unidades formadoras de colônias, ou UFC) até o final da vida útil do produto, além da necessidade de identificar o gênero, espécie e cepa de todos os organismos incluídos no produto.
Nem todos os probióticos são iguais?
A FAO e a OMS definiram (ver figura tirada e traduzida de Pandey, 2015 4) uma lista de parâmetros que contêm uma abordagem sistemática para uma avaliação eficaz dos probióticos, verificando suas alegações e benefícios para a saúde.
Esses parâmetros determinam as obrigações para o desenvolvimento de produtos probióticos, incluindo as seguintes atividades:
- Identificação da cepa.
- Caracterização funcional da(s) cepa(s) em termos de segurança e atributos probióticos.
- Validação dos benefícios para a saúde em estudos com seres humanos.
- Rotulagem adequada das alegações de eficácia e conteúdo ao longo de toda a vida útil do produto.
- Dose recomendada, que deve se basear na indução do efeito fisiológico declarado.
Tipos de probióticos
Como mencionado, o potencial probiótico das diferentes cepas bacterianas, mesmo dentro da mesma espécie, é diferente.
Isso significa que cepas probióticas da mesma espécie são sempre únicas e podem ter diferentes locais de ação, efeitos imunológicos específicos e efeitos diferentes, tanto em um sistema intestinal saudável quanto inflamado.
As cepas mais populares estão representadas pelos seguintes gêneros bacterianos:
- Bifidobacterium
- Lactobacillus
- Streptococcus
No entanto, outros organismos, incluindo:
também foram utilizados como probióticos.
Bactérias como probióticos.
Gênero Bifidobacterium.
Os bifidobacteriums são anaeróbicos Gram-positivos (crescem na ausência de oxigênio), com forma de bastonete, não produzem gás, não formam esporos e não têm mobilidade.
Este gênero inclui 30 espécies:
- 10 das quais são originárias de fontes humanas (cárie dentária, fezes e vagina),
- 17 do trato intestinal de animais ou do rúmen,
- 2 de águas residuais e
- 1 de leite fermentado.
Os bifidobacteriums são microrganismos de grande importância no trato gastrointestinal e geniturinário, cuja proporção exata é determinada principalmente pela idade e pela dieta.
O número de bifidobacteriums diminui à medida que a idade do indivíduo aumenta e acaba se tornando o terceiro gênero mais abundante (representa cerca de 25% da flora intestinal adulta) após os gêneros Bacteroides e Eubacterium.
A tabela clínica a seguir menciona algumas ações positivas das bifidobacteriums.2
Ação | Cepa probiótica | Dose recomendada | Observações |
Diarréia associada a antibióticos (DAA) | Bifidobacterium lactis Bi-07, B. lactis Bl-04 Lactobacillus acidophilus NCFM, L. paracasei Lpc-37 | 1,70x1010 UFC | Prevenção de DAA em pacientes hospitalizados |
Síndrome do Intestino Irritável (SII) | Bifidobacterium infantis 35624 | 108 UFC, uma vez ao dia | Melhoria na avaliação geral dos sintomas de SII |
Constipação funcional | Bifidobacterium bifidum (KCTC 12199BP), B. lactis (KCTC 11904BP), B. longum (KCTC 12200BP), Lactobacillus acidophilus (KCTC 11906BP), L. rhamnosus (KCTC 12202BP) e Streptococcus thermophilus (KCTC 11870BP) | 2,5x108 células viáveis uma vez ao dia | Melhora da população idosa em lares de idosos |
Prevenção de diarreia nosocomial | B. bifidum (1,9x 108 unidades formadoras de colônias [UFC]/g fórmula em pó: 35,8x108 UFC/100 kcal) e S. thermophilus (0,14x108 UFC/g: 2,69x108 UFC/100 kcal). | Fórmula infantil, administrada a critério médico. | Redução da incidência de diarreia aguda e excreção de rotavírus em lactentes hospitalizados. |
Gênero Lactobacillus.
Os lactobacilos são bacilos ou cocobacilos Gram-positivos, não formadores de esporos e não flagelados. Eles podem crescer em meios com ou sem oxigênio e são estritamente fermentadores.
Foram identificadas 56 espécies do gênero Lactobacillus.
Os lactobacilos distribuem-se ao longo dos tratos gastrointestinal e genital. Sua distribuição é afetada por vários fatores ambientais, como o pH, a disponibilidade de oxigênio, o nível de substratos específicos, a presença de secreções e as interações bacterianas.
Efeitos Positivos dos lactobacilos:
Na tabela abaixo são apresentados alguns resultados clínicos dos efeitos positivos dos lactobacilos.2,7
Ação | Cepa de probiótico | Dose recomendada | Comentários |
Tratamento de diarreia aguda em adultos | Lactobacillus paracasei B 21060 ou L. rhamnosus GG | 109 UFC, duas vezes ao dia | -- |
Prevenção de diarreia associada a Clostridium difficile (ou prevenção de recorrência) | Lactobacillus acidophilus CL1285 e L. casei LBC80R | 5×1010 UFC/dia e 4–10×1010 UFC/dia | -- |
Terapia coadjuvante para a erradicação de Helycobacter pylori | Lactobacillus reuteri DSM 17938 | 1×108, UFC três vezes/dia | Redução dos efeitos colaterais relacionados à terapia de segunda linha com levofloxacina |
Efeitos sobre o sistema imunológico | L. plantarum 299v (DSM9843), L. plantarum HEAL 19 (DSM15313), L. fermentum 35D, L. paracasei 8700:2 (DSM13434), L. gasseri VPG44 (DSM16737) ou L. rhamnosus 271 (DSM6594) | 1010 UFC/dia | Estimulação dos glóbulos brancos (CD8+ e NK), sugerindo que a ingestão de bactérias probióticas pode melhorar as defesas imunitárias contra, por exemplo, infecções virais. |
Outras bactérias probióticas:
Gênero Bacillus.
As espécies de Bacillus são utilizadas como probióticos há pelo menos 50 anos em um produto italiano comercializado como Enterogermina® (2x109 esporas). Algumas vantagens das esporas bacterianas são sua resistência ao calor, o que permite armazená-las em temperatura ambiente e na forma desidratada.
Além disso, essas bactérias são capazes de chegar ao intestino delgado, pois sobrevivem ao pH ácido do estômago.
A espécie mais estudada é B. subtilis, devido ao seu consumo em alguns produtos probióticos ter evidência de estimular o sistema imunológico através da ação no tecido linfoide associado ao intestino e na secreção de substâncias antimicrobianas.
Gênero Enterococcus.
Entre as espécies de Enterococcus, Enterococcus faecium é o mais utilizado nos probióticos. A presença de E. faecium é importante na prevenção da infecção por Salmonella enterica.
Características interessantes do grupo Enterococcus são a sobrevivência em superfícies secas por períodos prolongados e a resistência aos antibióticos.
Leveduras como probióticos
São um grupo de fungos unicelulares que crescem e fermentam principalmente açúcares. Existem diferentes famílias, porém a mais importante do ponto de vista alimentar e de saúde são os chamados ascomicetos, que incluem o gênero Saccharomyces, que são fungos unicelulares que formam esporos e são resistentes ao calor. Exemplos bem conhecidos são as leveduras para pão e cerveja.
Levedura de cerveja, Sacharomices cerevisiae
Tem-se demonstrado o potencial efeito probiótico de S. cerevisiae e S. cerevisiae var. boulardii, por serem capazes de tolerar o ambiente ácido e as bile, e podem ter efeitos contra infecções bacterianas através da redução da resposta pró-inflamatória intestinal.
Na tabela abaixo estão apresentados dados clínicos desses efeitos.2,4,7
Ação | Cepa de probiótico | Dose recomendada | Comentários |
Tratamento de gastroenterite aguda em crianças | Saccharomyces boulardii CNCM I745 | 250-750 mg/dia (geralmente por 5-7 dias) | Recomendações da ESPGHAN/ESPID* 2014; Grupo de Trabalho sobre Probióticos da ESPGHAN. Meta-análise das sociedades |
Infecção por H. pylori em crianças | Saccharomyces boulardii CNCM I745 | 500 mg (em duas doses, durante 2-4 semanas) | Redução do risco de efeitos colaterais e aumento da taxa de erradicação |
Síndrome do Intestino Irritável (SII) | Saccharomyces boulardii CNCM I-745 | 5x109 UFC/cápsula ou 250 mg duas vezes ao dia | Melhora na pontuação de qualidade de vida relacionada à SII |
Efeitos sobre o sistema imunológico | Saccharomyces boulardii CNCM I-745 | 1010 UFC/dia | Meta-análise de 23 estudos com 3938 crianças. Redução de 11% no risco relativo de desenvolver diarreia, incluindo diarreia associada à infecção por C. difficile, e menor duração da doença em quem recebeu probióticos. |
* ESPGHAN: Sociedade Europeia de Gastroenterologia, Hepatologia e Nutrição Pediátrica; ESPID: Sociedade Europeia de Doenças Infecciosas Pediátricas.
Como os probióticos são produzidos?
O processo de fabricação de produtos probióticos para alimentação envolve uma série de fatores estressores que desafiam o potencial benefício desses produtos.
Um dos mais importantes é garantir uma alta carga microbiana no produto final durante toda a sua vida útil, e para isso os probióticos são cultivados inicialmente em grandes quantidades, em escala industrial, utilizando meios de cultura adequados.
O segundo fator é que os inóculos microbianos geralmente são armazenados congelados, para evitar exposições a temperaturas baixas ou variáveis.
Técnicas de secagem
Levando em consideração esses fatores, geralmente são utilizadas duas técnicas de secagem, a pulverização e a liofilização, que geram pós probióticos com alta densidade celular, que podem ser adicionados a vários tipos de produtos alimentares, incluindo suplementos alimentares.
• Secagem por pulverização: É uma técnica econômica e produz pós microbianos estáveis com altas populações celulares. No entanto, muitas vezes pode resultar em uma perda significativa de viabilidade celular devido ao estresse severo que afeta especialmente a estrutura e a funcionalidade das células probióticas, devido à alta temperatura do ar (evaporação da água na câmara de secagem) e a remoção de água.
• Liofilização: Essa técnica requer condições mais suaves e costuma ser melhor tolerada pelas bactérias. O processo submete o inóculo probiótico a temperaturas muito baixas e desidratação, que afetam tanto a integridade bacteriana ou fúngica quanto sua viabilidade. Além disso, a perda de viabilidade e atividade durante o armazenamento de biomassa probiótica desidratada é bastante comum. Os produtos probióticos que contêm bifidobactérias são desenvolvidos com uma dessas duas técnicas.
• Matriz alimentar: Outra técnica para produzir probióticos alimentares, especialmente para produtos fermentados e seus derivados, é a inoculação direta na matriz alimentar, que permite o crescimento das espécies probióticas por meio da fermentação. Essa técnica tem as vantagens de evitar etapas de desidratação e inoculação em uma matriz alimentar diferente, no entanto, o produto final com os probióticos incorporados pode ter variações dependendo da composição específica e dos parâmetros físico-químicos intrínsecos da própria matriz alimentar, bem como de suas condições de armazenamento. Probióticos que contêm lactobacilos geralmente usam essa técnica para sua produção.
Estratégias para melhorar a viabilidade de produtos probióticos.
Foi constatado que nos produtos probióticos podem existir deficiências no número de células realmente viáveis, tanto em alimentos quanto em suplementos alimentares, e isso impulsionou o desenvolvimento de novas estratégias para melhorar as propriedades e a resposta probiótica aos estressores. Vejamos algumas delas.
Encapsulação.
Cumpre dois objetivos: proteger os probióticos do estresse gástrico após a ingestão oral e melhorar a sobrevivência durante as fases de secagem na fabricação e a estabilidade durante o armazenamento no produto alimentar final. Geralmente são utilizados quitosana e alginato como agentes encapsulantes.
Meios carreadores e agentes protetores.
O uso de matrizes complexas, como o leite desnatado, melhora significativamente a sobrevivência e estabilidade dos probióticos, especialmente após a secagem e durante o armazenamento.
Fibras prebióticas.
O uso de fibras vegetais de diferentes origens melhora tanto a sobrevivência dos probióticos durante o processo de secagem dos inóculos quanto a estabilidade de armazenamento das células nos produtos alimentares. Os frutooligossacarídeos (FOS) são os ingredientes prebióticos mais utilizados para este fim.
Adição de agentes protetores para neutralizar o pH ácido.
O pH ácido é considerado a principal ameaça aos probióticos, especialmente no trato gastrointestinal. Para isso, a adição de sacarídeos, aminoácidos e ácidos graxos protege efetivamente os probióticos do ambiente ácido. Essa estratégia é benéfica para probióticos contendo leveduras.
Adaptação ao estresse e proteção cruzada.
Nessa estratégia, as bactérias são pré-expostas a níveis subletais de determinado estressor, o que induz uma resposta adaptativa com maior resistência a doses subsequentes do mesmo estressor ou até mesmo a outro tipo de estresse diferente. Esse processo aumenta a sobrevivência dos probióticos.
Suplementos alimentares probióticos
No mercado existem suplementos alimentares probióticos que contêm principalmente cepas de Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium e leveduras (S. boulardi).
Os suplementos alimentares probióticos geralmente são apresentados em sachês, comprimidos ou cápsulas. Três fatores principais influenciam a viabilidade dos suplementos alimentares probióticos durante o armazenamento: temperatura, oxigênio e umidade relativa.
Portanto, é importante considerar três aspectos para garantir a viabilidade dos probióticos contidos nos suplementos alimentares:
- Mantenha os produtos refrigerados, mesmo que na embalagem seja indicada a estabilidade dos cultivos em temperatura ambiente. Nos processos tradicionais de liofilização, o aumento da temperatura de armazenamento de 4 a 25 °C reduz em dez vezes a estabilidade.
- Feche o frasco o mais rápido possível após ingerir o suplemento, para reduzir a entrada de oxigênio e umidade no frasco. Muitos produtos probióticos são projetados com embalagens de armazenamento com frascos impermeáveis à água ou filmes de acondicionamento laminados, ou com a adição de pequenos sacos absorventes de umidade nas embalagens.
- Se o frasco contiver saquinhos que absorvem água ou oxigênio, não os remova. O oxigênio é prejudicial à viabilidade dos probióticos durante o armazenamento.
