Resistencia del HCl a los lactobacillos

Universidad Autónoma Metropolitana

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Unidad Xochimilco

Tronco Divisional

Módulo II “Procesos celulares fundamentales”

Protocolo de investigación

Lactobacillus casei cepa Shirota y su resistencia al ácido clorhídrico (HCl)

Profesor: Dolores Guadalupe Gavaldón Rosas

Baltazar García Verónica

Espinosa Aranda Irlan

Vargas Meza Luis Daniel

Trimestre 17-O

Lactobacillus casei cepa Shirota y su resistencia al ácido clorhídrico (HCl)

Planteamiento del problema

Los probióticos entre los que se encuentra Lactobacillus casei, otorgan al huésped diversos beneficios a la salud que aún están siendo estudiados, entre los que han estado propuestos un amplio rango de aplicaciones clínicas, desde el tratamiento de diarreas hasta la posible prevención de ciertos tipos de cáncer. Las cepas más utilizadas en la industria de los alimentos pertenecen al género Lactobacillus, por lo que se encuentran en el mercado diferentes alimentos que contienen cepas de este género e incluso una mezcla con otros géneros también considerados probióticos (Rodríguez, 2009). Es fundamental tener la certeza de que estos microorganismos presentes en los productos alimentarios puedan llegar vivas al intestino y producir su acción benéfica y, por lo tanto, es de suma importancia comprobar su resistencia a los ácidos gástricos.

Pregunta de investigación

¿Cómo influye la cantidad de ácido clorhídrico (HCl) en el jugo gástrico para que los Lactobacillus casei Shirota lleguen vivos al intestino?

Objetivo general

• Comprobar la resistencia de Lactobacillus casei a la acción del ácido clorhídrico (HCl)

Objetivos particulares

• Realizar cultivos de la cepa Lactobacillus casei que permitan su crecimiento en los medios de cultivo MRS (Anexo 1).
• Realizar en laboratorio la experimentación mediante la aplicación del ácido clorhídrico a los cultivos microbianos.
• Evaluar la resistencia de las cepas de Lactobacillus casei cepa Shirota al ácido clorhídrico.

Marco teórico

Probióticos

Los probióticos son aquellos microorganismos vivos que, al ser agregados como suplemento en la dieta, afectan en forma beneficiosa al desarrollo de la flora microbiana en el intestino.

Los probióticos estimulan las funciones protectoras del sistema digestivo. Son también conocidos como bioterapéuticos, bioprotectores o bioprofilácticos y se utilizan para prevenir las infecciones entéricas y gastrointestinales.

Los probióticos brindan efectos saludables al cuerpo humano que aún están siendo estudiados, como lo son: la digestión de las proteínas, la digestión de las grasas, la digestión de la lactosa y asimilación de los aminoácidos, la síntesis de las vitaminas del grupo B, tienen efectos sobre la anatomía y fisiología del segmento digestivo, estimulación de la inmunidad, neutralización de los productos tóxicos, actúan contra los efectos negativos en la microflora ocasionados por el estrés, protección contra las infecciones intestinales, protección del aparato urogenital, entre otros beneficios.

El efecto protector de estos microorganismos se realiza mediante dos mecanismos:

• El antagonismo, que impide la multiplicación de los patógenos y la producción de toxinas que imposibilitan su acción patogénica. Este antagonismo está dado por la competencia por los nutrientes o los sitios de adhesión.
• Mediante la inmunomodulación protegen al huésped de las infecciones, induciendo a un aumento de la producción de las inmunoglobulinas, aumento de la activación de las células mononucleares y de los linfocitos.

Para que un microorganismo pueda realizar esta función de protección tiene que cumplir los postulados de Hutchetson: ser habitante normal del intestino, tener un tiempo corto de reproducción, ser capaz de producir compuestos antimicrobianos y ser estable durante el proceso producción, comercialización y distribución para que pueda llegar vivo al intestino. Es importante que estos microorganismos puedan ser capaces de atravesar la barrera gástrica para poder multiplicarse y colonizar el intestino.

Para que el postulado de Hutchetson de que el microorganismo debe ser habitante normal del intestino se cumpla, se debe conocer la composición de la flora intestinal. La composición de la flora intestinal es variable y depende de distintos factores como la edad, tipo de dieta, estado de salud, medicación, etc. pero los cuatro grupos principales de bacterias intestinales son: Bacteroides, bifidobacteria, eubacteria y peptoestreptococos, seguidos de estreptococos, lactobacilos, enterococos, clostridios, bacilos y levaduras.

Las bacterias potencialmente saludables que se han estudiado son las bifidobacterias y lactobacilos. A estos dos géneros se les considera probióticos debido a que no incluyen especies patógenas y pueden ser los responsables de proteger la barrera intestinal y estimular el sistema inmune (Álvarez y Bague, 2011).

Las especies y las bacterias que se pueden utilizar en medicina clínica como probióticos se seleccionan sobre la base de una serie de requisitos que estas deben poseer. Encontrar microorganismos verdaderamente activos, vitales y eficaces lleva muchos años de investigación que tienen como fin definir las características que deben tener las bacterias probióticas, particularmente se debe considerar (Álvarez y Bague, 2011; Rodríguez, 2006).

• Seguridad biológica: no deben causar infecciones de órganos o de sistemas.
• Capacidad de ser toleradas por el sistema inmunitario del organismo huésped, y por lo tanto, deben ser preferiblemente de proveniencia intestinal.
• Capacidad de resistir la acción de los ácidos gástricos y de las sales biliares, para que puedan llegar vivas en grandes cantidades al intestino.
• Capacidad de adherirse a la superficie de la mucosa intestinal y de colonizar el segmento gastrointestinal.
• Sinergia con la microflora endógena normal.
• Efecto barrera: este término define la capacidad de producir sustancias que tengan una acción trófica sobre el epitelio de la mucosa intestinal.
• Capacidad de potenciar las defensas inmunitarias del huésped.

Supervivencia de los lactobacilos

Para ejercer un beneficio a la salud, la concentración de bacterias probióticas vivas que se requiere consumir es de aproximadamente 107 UFC/g en el producto. Hay diversos factores que afectan la supervivencia de los probióticos en el sistema gastrointestinal. La viabilidad y actividad de los probióticos son necesarias en el intestino humano por lo que deberían soportar las condiciones adversas encontradas en el tracto gastrointestinal del huésped. Uno de los factores que pueden influenciar fuertemente en la capacidad del probiótico para sobrevivir dentro del tracto gastrointestinal es la acidez gástrica.

Las pruebas de acidez gástrica son imprescindibles ya que las respuestas varían de una especie a otra. El pH del estómago es de 1.5 y el tiempo promedio de tránsito del alimento, desde que entra hasta que sale del estómago, es de 90 minutos. Las pruebas in vitro de resistencia de microorganismos susceptibles de ser catalogados como probióticos deben verificar que éstos sean capaces de resistir estas condiciones. Se han realizado pruebas in vitro con jugo gástrico simulado con sales biliares y ácido clorhídirco (HCl) con un pH de 1-3 (Rodríguez y Beltrán, 2010).

Los microorganismos introducidos de manera oral tienen, al menos, sobrevivir transitoriamente en el estómago y el intestino delgado. A pesar de que esto aparenta ser un requerimiento mínimo, muchas bacterias incluyendo la bacteria productora de yogurt L. delbrueckii subsp. Bulgaricus y S. salivarius subsp. thermophilus, a menudo no sobreviven para alcanzar el intestino más bajo. La razón de esto, aparenta ser el bajo pH del estómago. En individuos en ayunas el pH del estómago está entre 1.0 y 2.0 y la mayoría de los microorganismos, incluyendo los lactobacilos, pueden sólo sobrevivir de 30 segundos a varios minutos bajo estas condiciones. Por lo tanto, para poder ser efectivo un probiótico, incluso la selección de cepas que puedan sobrevivir en ácido a pH 3.0 por algún tiempo tendrían que ser introducidas en un sistema buffer como leche, yogurt o comida (Fuller, 1992).

Yuki et al (1999) realizaron un estudio en el que su objetivo era evaluar si los lactobacilos que se encontraban en alimentos fermentados podían sobrevivir al tracto gastrointestinal. En esta investigación, las personas bebieron 125 ml de leche fermentada que contenía 1010 Lactobacillus casei cepa Shirota (LCS) vivos durante 3 días. La recuperación media de bacterias vivas fue de 107 por gramo de heces fecales, lo cual demostró que los LCS sobrevivieron al paso por el tracto gastrointestinal después de la ingestión de la leche fermentada.

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