UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO

TRABAJO RECEPCIONALMONOGRAFIA

“Uso de la microencapsulación como mecanismo para la protección de probióticos”

PRESENTADaniel Onofre Santos García

DIRECTOR DEL TRABAJO RECEPCIONALDr. Enrique Bonilla Zavaleta

ORIZABA, VER. JUNIO, 2014

INTRODUCCIÓN

La Organización Mundial de la Salud define a los probióticos como “microorganismos vivos que administrados en cantidades adecuadas producen un efecto benefico sobre la salud del hospedador” (Arribas et al., 2008).

Probiótico

Ser de origen humano

Tolerancia a condiciones

ambientales del tracto gastrointestinal

Capacidad de colonizar el intestino

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN

La necesidad de alimentos innovadores, que proporcionen un efecto terapéutico a la salud del consumidor.

El déficit de información acerca de las condiciones ambientales, fisiológicas, de proceso y almacenamiento de los microorganismos probióticos.

Contar con una base de datos acerca de las características de los probióticos y de sus mecanismos de protección hace posible el desarrollo científico así como la creación y mejora de diversos proyectos de investigación.

OBJETIVO

Realizar una revisión bibliográfica actualizada acerca de las distintas técnicas de microencapsulación y su efectividad como sistema de protección de las cepas probióticas, que logren mantener una viabilidad celular elevada aún después de su paso a través de barreras ambientales y fisiológicas, para proporcionar un efecto terapéutico.

Tabla. Principales microorganismos probióticos utilizados actualmente (Prado et al., 2008).Microorganismos probióticos

Especies de LactobacillusEspecies de Bifidobacterium Otras

L. acidophilus B. adolescentes Bacillus cereus

L. amylovorus B. animalis Clostridium botyricum

L. brevis B. breve Enterococcus faecalis

L. casei B. bifidum Enterococcus faecium

L. casei sp. rhamnosus B. infantis Escherichia coli

L. crispatusB. lactis Lactococcus lactis sp.

cremoris

L. delbrueckii sp. bulgaricusB. longum Lactococcus lactis sp. Lactis

L. fermentun Leuconostoc mesenteroides sp. dextranicum

L. gasseri Pediococcus acidilactici

L. helviticus Propionibacterium freudenreichii

L. jhonsonii Saccharomyces boulardii

L. lactis Streptococcus salivarius Streptococcus thermophilusL. paracasei

L. plantarum

L. reuteri

MARCO TEORICOProbióticos

A nivel gastrointestinal(Parracho y Anne,

2007)

Competición con bacterias nocivas

Mejora de la función de la barrera intestinal

Producción de nutrientes importantes

para la función intestinal

Inmunomodulación

Degradación de los receptores de toxinas.

Efectos benéficos en el consumo de microorganismos probióticos.

Terapéuticos(Lourens y Viljoen,

2001)

Prevención de infecciones urogenitales

Alivio de la constipación

Protección contra la diarrea del viajero

Prevención de diarrea infantil

Reducción de diarreas inducidas por antibióticos

Prevención de hipercolesterolemia

Protección contra cáncer de colon

Prevención de osteoporosis

Factores que condicionan la viabilidad del probiótico.

Factores asociados con

el procesamiento de alimentos.

Exposición al ácido gástrico presente en el

estómago.

Exposición a sales biliares presentes en

el fluido intestinal.

Intolerancia al oxígeno de

cepas probióticas

Para que un probiótico sea viable debe exceder 107 UFC/g a la fecha límite de consumo que representan un efecto terapéutico en el huésped, y manteniendo un nivel mínimo de 106 UFC/g para ser reconocido como probiótico y confiera un beneficio a la salud del hospedador (Heenan et al., 2004; Sue-Siang et al., 2009; Nualkaekul et al., 2011).

(Nag, 2011)

Prebiótico

Los prebióticos se definen como: ingredientes alimenticios no digeribles que afectan benéficamente al hospedador, estimulando un crecimiento selectivo, y la actividad de un número limitado de bacterias benéficas en el colon y, por lo tanto, mejora la salud del hospedador (Binns y Kyung, 2010).

Estimulación selectiva del crecimiento y actividad de las

bacterias intestinales.

Deben ser fermentables por la microbiota intestinal.

No deben ser digeribles.

De acuerdo a esto, los prebióticos deben cumplir los siguiente criterios (De Vrese y Schrezenmeir, 2008):

Según la Organización Mundial de Gastroenterología (OMGE) (2008), los prebióticos comúnmente utilizados son:

PrebióticosOligofructosa

Oligosacáridos de la leche de

pecho

Inulina

Lactulosa

Galacto-oligosacáridos

Efectos benéficos de los

Prebióticos

Actuación como fibras dietéticas

Estimulación de la flora intestinal

Estimulación de la

absorción de minerales

Modulación del

metabolismo hepático de

lípidos

Propiedades inmunoduladoras

Estabilidad de los huesos

Prevención de cáncer

(Vrese y Schrezenmeir, 2008)

(OMG, 2008).

Prebiótico Probiótico Simbiótico

Simbiótico.

Encapsulación.

Encapsulación

• Proceso por el cual sustancias bioactivas, son introducidas en una pared o matriz.

• Las cápsulas son formas sólidas en las que el principio activo se encuentra dentro de un recipiente soluble o una cubierta.

Microencapsulación

• Encapsulación de sustancias de bajo peso molecular o en pequeñas cantidades

Usos de la microencapsulación en probióticos• Estabilizar y mantener

su viabilidad durante el almacenamiento

• Proteger al microorganismo en su paso a través de las distintas barreras fisiológicas.

(Hernández, 2011) (Del Piano et al., 2006) (Semyonov et al., 2010)

Métodos para producir microcápsulas de probióticos.Tipo de técnica

Métodos de microencapsulación

Microorganismo probiótico

Material encapsulante Autores

Químicas

Coacervación

Lactobacillus paracasei E6; Lactobacillus

paraplantarum B1

Goma arabiga Bosnea et al., 2014.

Gelación iónica

Lactobacillus helviticus M92 Proteínas de leche Lebos et al.,

2011.

Bifidobacterium adolescentis Alginato de calcio Truelstrup et al.,

2002.

Físicas

Atomización por congelación

Bifidobacterium lactis BB12

Proteínas de leche y maltodextrinas

Chávez y Ledeboer, 2007.

Lactobacillus paracasei Maltodextrinas Semyonov et al.,

2010.

Lecho fluidizado

Lactobacillus casei LC1;

Lactobacillus acidophilus

R0052

Goma arabiga Poncelet et al., 2009.

Streptococcus thermophilus Alginato Champagne y

Gardner 2001.

Tipo de técnica

Métodos de microencapsulación

Microorganismo probiótico

Material encapsulante Autores

Físicas Secado por aspersión

Lactobacillus casei ATCC-393 Maltodextrinas Rodriguez et al.,

2012.

Streptococcus thermophilus Alginato Montes, 2013.

Lactobacillus brevis

Proteínas de leche, alginato y

quitosanoQi et al., 2011.

Lactobaciilus brevis

Alginato y maltodextrinas Both et al., 2012.

Bifidobacterium infantis CCRC

14633;Bifidobacterium

longum B6

Proteínas de leche, almidón soluble y goma

arabigaLian et al., 2003.

Saccharomyces boulardii

Proteínas de leche

Duongthingoc et al., 2013.

Tipo de técnica

Métodos de microencapsulación

Microorganismos probióticos

Material de pared Autores

Físicas

Liofilización

Lactobacillus acidophilus 4356 y

33200Alginato de

sodioCapela et al.,

2006.

Lactobacillus acidophilus ATCC

43121Alginato de

sodio Kim et al., 2008.

Bifidobacterium animalis ssp. Bb12

Alginato de sodio con y sin

ManitolDianawati y Shah,

2011.

Extrusión

Lactobacillus acidophilus 547;

Lactobacillus casei

Alginato de sodio, quitosano

y poli-L- lisinaKrasaekoopt et

al., 2004.

Lactobacillus amylovorus; Lactobacillus

fermentun

Alginato poli-L-lisina Omar et al., 2013

Tipo de técnica

Métodos de microencapsulación

Microorganismos probióticos

Material de pared Autores

FísicaSecado por vacío Lactobacillus

paracasei F19Sorbitol,

Trehalosa.Foerst et al.,

2011.

Pistola de aspersión Lactobacillus paracasei Alginato Jiménez, 2011.

Conclusiones

La microencapsulación juega un papel de suma importancia para que estos microorganismos sean viables ya que los protege contra distintos factores como la temperatura, pH gástrico, pH intestinal, oxigeno, humedad, entre otros.

Las cepas probióticas más utilizadas en la microencapsulación son las especies de Lactobacillus y Bifidobacterium, debido a su baja patogenicidad, propiedades de colonización, metabólicas, tróficas, obtención y manejo relativamente sencillo.

La elección correcta del tipo de matriz encapsulante beneficia potencialmente el efecto del microorganismo probiótico, una mezcla de diversos materiales hace que la respuesta terapéutica crezca debido a las capacidades prebióticas de cada uno, logrando crear una microcápsula con altos niveles terapéuticos.

La microencapsulación de probióticos es un método con el cual se prolonga la vida útil de estos microorganismos, y se protegen contra las condiciones adversas del medio. Además de obtener una liberación controlada en el sitio de acción.

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TRABAJO RECEPCIONALMONOGRAFIA

“Uso de la microencapsulación como mecanismo para la protección de probióticos”

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