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Microbiota: ciencia y
tecnología de alimentos para
nuestros pequeños inquilinos
Mariano García Garibay
Departamento de Biotecnología
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad Iztapalapa
División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad Lerma
alimentos colónicos
Probióticos y prebióticos (combinación de
ambos → simbióticos)
 Función: mejorar la composición, el balance
y la estabilidad de la microbiota intestinal, lo
cual repercute en beneficios para la salud
del huésped
 Alimentos funcionales de mayor
importancia y crecimiento en el mercado
mundial

Función
de los
alimentos
colónicos
Probióticos como
suplementos en los
alimentos
Lactobacillus casei
Enterococcus faecalis
Si bien existen
presentaciones
farmacéuticas, el
vehículo mas
importante han sido
y son las leches
fermentadas
Leches fermentadas asociadas a
beneficios a la salud
Finales del siglo XIX: Ilia
Metchnikov (Instituto Pasteur)
sugirió aumento de
longevidad
En 1930 Minoru Shirota
(Universidad de Kioto)
atribuyó a una cepa de Lb.
casei la capacidad de
promover salud intestinal y
prevenir enfermedades
En Rusia y antigua URSS se
utilizó el koumiss en
tratamientos de tuberculosos
1980’s estudio de
probióticos con mayor rigor
científico
Alimento muy versátil que
puede transformarse en un
gran número de alimentos
Concentración y
modificación de sus
componentes
Gran diversidad de productos de
consumo universal
Diversidad basada en gran
medida en procesos
fermentativos
Leche y productos lácteos como
alimentos funcionales

La leche, sus derivados y
componentes vistos desde la
óptica de alimentos funcionales
en años recientes
 interés científico,
industrial y del
consumidor
Probióticos y
Leches
Fermentadas
Leches fermentadas
salud

Más allá de los efectos demostrados
atribuibles a las bacterias probióticas, se
conocen otros beneficios a la salud
Bacterias lácticas “nuevas” con efectos probióticos
 Producción de metabolitos benéfico, incluso
producidos por bacterias lácticas “no probióticas”
 Efecto de los componentes de la leche
 Efecto complementario, aditivo o sinérgico entre
las bacterias lácticas y los componentes de la
leche

Beneficios a la salud






Se ha considerado que las bacterias del
yogurt no sobreviven el paso por el tracto
gastrointestinal y por lo tanto no se implantan
Benéfico para maldigestores de lactosa
Efecto terapéutico contra Helicobacter pylori
Inhibe el crecimiento de tumores en animales
Incremento de la respuesta inmune
Reducción de colesterol sanguíneo
Péptidos bioactivos
Fracciones peptídicas encriptadas en las
proteínas de leche que realizan una
actividad biológica
Péptidos de 2 a 64 aminoácidos con actividad biológica
 Contenidos en la estructura primaria de las caseínas y
proteínas de suero
 Liberados por actividades enzimáticas: digestivas,
fermentaciones, etc.

Actividades biológicas de los péptidos
bioactivos







Actividad opioide (caseinomórficos), ansiolítica
Antitrombóticos
Antihipertensivos
Facilitadores de la absorción de minerales
Control de apetito por estimulación de la
secreción de la hormona CCK
Inmunomodulación
Antimicrobianos
Leches fermentadas
LC1 (Nestlé)
Yakult
Lactobacillus casei
(Shirota)
Lactobacillus johnsonii
LA1 (LC1)
Actimel (Danone)
Lactobacillus casei (defensis)
Yogurt
Lb. bulgaricus y St. thermophilus
Sofúl
Lactobacillus casei y St.
thermophilus
Activia
Bifidobacterium
Chamyto (Nestlé)
Lactobacillus
johnsonii LA1
(LC1)
Determinación de péptidos por
electroforesis
ABSORBANCIA
140
145
150
155
YGT
70
135
LC1
60
130
MIGRACIÓN (mm)
ACT
50
125
YAK
40
120
CHY
30
115
SOF
20
110
ACV
10
105
STD
0
B-LG
Péptidos en leches fermentadas
70
ACTIVIA
60
SOFUL
CHAMYTO
YAKULT
ACTIMEL
50
LC1
ABSORBANCIA
YOGURTH
40
YY
30
20
10
0
105
110
115
120
125
130
135
MIGRACIÓN (mm)
140
145
150
155
CONCENTRACIÓN DE PÉPTIDOS
MENORES A 14.4kD
MUESTRAS
ACTIVIA
11088
SOFUL
11088
YAKULT
11127
CHAMYTO
PESOS MOLECULARES(Da)
8122
-
10601
10720
9246
8326
7976
5737
YOGURTH
8968
8482
7683
7729
7587
8274
6403
6268
6876
7176
6661
5332
5306
5208
5232
5330
4281
3698
3374
ACTIMEL
11634
9077
8123
LC1
4748
4948
5041
4328
4264
4491
3802
3744
3945
3744
3744
3476
3476
3500
3476
3253
3227
3159
2833
2880
2940
2781
2534
2625
2487
2442
2309
2393
2184
2222
2709
2989
2564
2393
1778
1879
1746
1714
2996
2309
1814
1780
Efecto proteolítico de las bacterias
lácticas
Alta concentración de péptidos en yogurt
y leches fermentadas con probióticos
 Perfil proteolítico variable entre las
diferentes especies y cepas de bacterias
lácticas

Sofúl
Péptidos en Sofúl por HPLC
(St.thermophilus y Lb. casei)
14.4
kDa
18.3
kDa
4.05,
2.96
3.9
kDa
5.97 4.83 kDa
kDa kDa
1.64
kDa
1.38
kDa
0.734
kDa
0.43
kDa
Posible función de los péptidos
encontrados en Sofúl
MM de los péptidos
detectados por HPLC
(kDa)
MM de los
péptidos
reportados
(kDa)
Probable Función
2.954
2.70
Ac. min, ACE-I, IM.
1.637
1.62
Antihip, Ac. min,
1.394
1.39
Antihip, Ac. min
0.734
0.737
Antihip Opioide
0.433
0.475
Antihip, opioide
Aislamiento de los cultivos
Lb. casei Shirota
St. thermophilus
Fermentations en 250 mL matraces
Erlenmeyer con 50 mL de medio
con caseina:
 3% caseina
 5% lactosa
 1.17% yeast carbon base
Molecular mass of peptides in the commercial fermented
milk (Soful) analysed by SDS-PAGE and SE-HPLC
Tricine SDSPAGE
molecular
mass (kDa)
6.40
5.33
3.69
2.70
1.87
1.71
a
SE-HPLC
molecular
mass (kDa)
5.97
4.83
3.90
2.95
1.64
1.39
0.73
0.47
Silva & Malcata (2005)
b
Reported bioactive
peptides molecular
mass
(kDa)
6.089 b
4.806 b
3.669 a
2.801 b / 2.764 a
1.881 b
1.669 a
1.384 a / 1.386 a
0.784 a / 0.748 a
0.503 a / 0.532 b
Hong et al., (2008)
c
Reported bioactivity
ACE inhibitor
Antimicrobial
Immunomodulating
ACE Inhibitor / Antimicrobial
ACE Inhibitor, antimicrobial
ACE Inhibitor
Antithrombotic / CPPc
Antithrombotic /
Immunomodulating
Antithrombotic / ACE
inhibitor
CPP: Caseinophosphopeptide
Thrombin and ACE inhibition
activities in fermented casein
Lb. casei Shirota (green)
100
Thrombin inhibition
(%)
ACE inhibition (%)
30
St. thermophilus (grey)
80
20
60
10
40
20
0
-10
0
-20
0
15 21 27 36 42
Fermentation time (h)
The highest ACE inhibition was 20.2% at
36 h with Lb. casei Shirota
0
15 21 27 36 42
Fermentation time (h)
Thrombin inhibition was observed only for Lb.
casei Shirota. The highest thrombin inhibition
(80.7%) was reached at 27 h.
Peptide 7 showed the highest IER value
which remained after digestion, after
digestion two fragments can be observed.
Amino acid sequence of thrombin
inhibitor peptide





The sequence of the peptide 7 was identified by
mass spectrometry (MALDI-TOF), with 99%
confidence
The sequence corresponded to the C-terminal
fragment of β-casein (f 193-209)
Its sequence: YQEPVLGPVRGPFPIIV,
Molecular mass of 1.88 kDa
Its capability to inhibit ACE was determined,
resulting in an IER value of 0.14% (μg mL-1)-1

El papel de la microbiota intestinal en la salud
es cada más evidente, sin embargo todavía
hay mucho que desconocemos

Los probióticos (alimentos colónicos) juegan
un papel fundamental en la composición de la
microbiota y han demostrado su eficiencia
terapéutica en muchos campos
 La leche es el principal vehículo de
probióticos y ha mostrado también tener su
propio peso como alimento funcional
 Poco se ha estudiado el efecto
complementario, aditivo o sinérgico entre los
componentes de la leche y los probióticos
MUCHAS GRACIAS
Mariano García Garibay
Departamento de Biotecnología
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad Iztapalapa
División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad Lerma