FORCE PROJECTION PROCESSES

6.6.6.2.1. Actividad β-galactosidasa

En cuanto a la modulación enzimática de P. freudenreichii, se ha señalado la síntesis de β-galactosidasa en presencia de sales biliares, porque confiere una permeabilización a los enterocitos, otorgando esta propiedad un impacto fisiológico en la absorción y motilidad intestinal (Jan et al., 2002; Saraoui et al., 2013). Debido a lo anterior, el microorganismo en cuestión podría ser útil para el tratamiento y aun la prevención de la intolerancia a la lactosa,

a ue u a de las β-galactosidasa más comunes es la lactasa, la enzima encargada de hidrolizar la lactosa en dos disacáridos, glucosa y galactosa, para que estos sean absorbidos y metabolizados por el organismo.Un estudio in vitro realizado por Zarate y Pérez en el 2000, evaluaron los efectos de los fluidos gástricos e intestinales artificiales

so e la a tividad β-galactosidasa y la supervivencia de cuatro cepas de género Propionibacterium spp. previamente seleccionadas. Estas cepas fueron expuestas a jugo gástrico artificial avalores de pH 2 a 7 y después se

so etie o a u a digestió i testi al a tifi ial. Co o esultados se o tuvo ue la a tividad de la β-galactosidasa se vio seriamente afectada a pH 2, además la tripsina presente e el fluido i testi al i a tivo la e zi a β- galactosidasa en cepas de P. freudenreichii pero no en P. acidipropionic., Por otra parte, la presencia de sales

ilia es ejo a la a tividad de la β-galactosidasa de estas cepas, donde se generan una permeabilización del tejido durante la primera hora de la exposición, de esta forma la tasa de tránsito intestinal confirmó la permanencia de las bacterias en el intestino durante el tiempo suficiente para ser permeabilizadas, trayendo como conclusión que estos resultados sugieren que las especies de Propionibacterium spp.,so u a ue a fue te de a tividadβ- galactosidasa en el intestino, proponiéndosecomo cepa potencial probiótica.

Otro estudio realizado por los mismos investigadores en el 2005, en el que se quizo evaluar a nivel in vivo e invitro, la contribución de cuatro cepas del generoPropionibacterium spp.(dos cepas de P. freudenreichii y doscepas P. acidipropionici ), para la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), ácido láctico y la contribución de la

a tividad β-galactosidasa, en el ciego de ratones machos albinos alimentados con pequeños trozos de queso Emmenthal tipo Suizo, para el análisis de la actividad metabólica, los ratones fueron alimentados durante 7 días, se sacrificaron y se les analizo el tejido cecal. Como resultados se obtuvo que la producción de AGCC, se vio relacionada al consumo de ácido láctico en Propionibacterium spp., donde dependía de la cantidad de lactato,

á ido pi úvi o la a ió de la e zi a β-galactosidasa, como con lusió se ost ó u a a o a tividad de la β - galactosidasa y mejoro los niveles de ácido propiónico en el ciego de los ratones estudiados, sugiriendo también que el empleo de queso tipo Suizo podría ser utilizado como carrier de bacterias probióticas como las bacterias propiónicas al intestino humano.

6.6.6.2.2. Modulación de ácidos de cadena corta

Es importante resaltar el papel de una población bacteriana mixta sobre el intestino, ya que intervienen en la descomposición de sustratos como carbohidratos y mediante su fermentación la producción de metabolitos, que intervienen en forma benéfica sobre la integridad intestinal. Este es el caso de la acción de las bacterias probióticas, las cuales hidrolizan los hidratos de carbono, proteínas, péptidos y glicoproteínas, para producirlactato, etanol, piruvato y succinato, y promover a la producción de acetato, propionato, butirato y aproximadamente 85-95% como ácidos grados de cadena corta (AGCC). Estos ácidos orgánicos están involucrados en una amplia gama de funciones fisiológicas, tales como el transporte de electrolitos y agua, el crecimiento y la diferenciación de la mucosa colónica, la apoptosis de colonocitos alterados y el metabolismo de los lípidos y síntesis de ácidos grasos en el hígado, las cuales suministran energía para diferentes tejidos. Por lo tanto, es de gran interés aumentar la producción de AGCC a nivel intestinal mediante el uso de cepas probióticas (Saraoui et al.,

2013).

En los últimos años, se ha evaluado la capacidad de P. freudenreichii en la producción de compuestos de sabor, tales como ácidos grasos libres, originados a través de la lipólisis de los glóbulos de la grasa, resultando en ácidos de cadena corta y ramificada. Debido a que mejoran el tránsito intestinal, se ha evaluado a nivel in vitro que P. freudenreichii, puede sobrevivir en condiciones adversas en el tracto gastrointestinal, presentando adherencia a la mucosa intestinal y contribuyendo a la producción de ácidos grasos de cadena corta y ácidolinoléico conjugado (CLA), proporcionando efectos beneficiosos sobre las células epiteliales de colon del huésped (Chamba et al., 2002; Falentin et al., 2010).

En primera instancia, cabe la pena mencionar como P.freudenreichii produce tres ácidos grasos ramificados de cadena corta, donde se presenta en su vía de biosíntesis el ácido 2-metil-butanoico, ácido 3-metil-butanoico (ácido isovalerico) y ácido 2-metil propanico, los cuales son producidos por el catabolismo de la isoleucina, leucina y valina, respectivamente (Thierry et al., 2004a). Su síntesis está estrechamente relacionada con la de los ácidos

grasos de la membrana, ya que P.freudenreichii emplea una enzima con actividad lipolítica (esterasas), la cual es la responsable de la formación de ácidos grasos de cadena ramificada con metilo, donde posteriormente dos permeasas permiten su transporte de leucina e isoleucina a la célula (Dherbécourt et al., 2008,2010; Falentin et al.,

2010; Thierry et al., 2011)

Es importante referirse que el ácido linoléico conjugado (CLA), que es un ácido graso esencial ligeramente modificado, en caracterizarse en presentar dobles enlaces conjugados en varias posiciones. Entre las acciones orgánicas más estudiadas del ácido linoléico, se reconoce por reducir los niveles plasmáticos de colesterol, además se relaciona con su efecto de capacidad antioxidante al reducir los niveles de peróxido y sustancias que presenten redicales libres, reduciendo los efecto antiterogenicos, también el CLA contribuye el la respuesta inmune, estimulando la síntesis de IgA, IgG, IgM y disminuyendo los niveles de IgE, asimismo se ha evidenciado que influye en la disminución del apetito, ayudadno a disminuir los depósitos de grasa en el tejido adiposo y un aumento en la velocidad metabolica y del cociente respiratorio, resultando una disminucion del peso (Eyjolfson et al., 2004; Gaullier et al., 2004).

De este modo, se evidenció en un estudio realizado por Rainio et al., en el 2002, como P. freudenreichii ssp.

Shermanii, podría convertir la isomerización del ácido linoleico en ácido linoleico conjugado (CLA), estudiandosu fermentación en un fed-batch a pH controlados, donde se mostró que al suplementar estos fermentadores con 600 a 2000mg/mL de ácido linoleico, se obtuvo una tasa de formación de CLA de 80 – 87%, en mayor proporción en la fase exponencial de crecimiento de P.freudenreichii ssp. shermanii, siendo una conversión rápida y eficiente, los autores concluyeron que esta reacción de isomerización puede ser una desintoxicación sistemática del ácido linoleico que posee esta cepa para su sobrevivencia en ambientes hostiles.Además se han realizado en los últimos años, varios estudios con cepas probióticas para la formación de CLA, en matrices como quesos, donde las bacterias propiónicas en su metabolismo (incluyendo la vía lipolitica) permiten la maduración de estos productos, propiciando para este medio la producción de un mayor rendimiento de CLA, otorgando a estas matrices alimenticias la propiedad intrínseca de ser funcional y contribuyendo para la salud ayudando a reducir los índices de aterogenecidad para el consumidor. (Rodrigues et al., 2012).

Es importante mencionar, que este ácido graso interviene en la modulación del sistema inmune. En este sentido es importante destacar que varios de los mediadores de la inflamación asociados con el shock, la septicemia y la insuficiencia de órganos como las prostaglandinas, leucotrienos y factor activador de plaquetas, derivan del ácido graso omega 6 como el linoleico, anteriormente mencionado, Este ácido graso se metaboliza a ácido araquidonico el cual es precursor de Prostaglandinas tipo 2 y Leucotrienos 4 que inducen la respuesta inflamatoria e inducen la inmunosupresión. Es relevante mencionar que el ácido linolénico omega 3 es metabolizado a ácido eicosapentanoico precursor de Protaglandinas de tipo 3 y Leucotrienos 5 que ejercen el efecto contrario, produciendo un efecto antiinflamatorio y mejoría la función inmune. Sin embargo esimportante tener en cuenta la relación de 6:1 en el consumo de omega 6 y omega 3 respectivamente, puesto que esta proporción debe ser apropiada en pro de no inducir a una mayor respuesta inflamatoria, ocasionado inmunosupresión (Pérez et al., 2013).

6.6.6.2.3. Producción de trehalosa

Como se ha nombrado anteriormente el género Propionibacterium spp., se caracterizan por su capacidad de producir propionato, acetato, succinato y dióxido de carbono a partir de la fermentación de una gama de sustratos de carbono (ácidos orgánicos, carbohidratos, polioles). Los estudios con Propionibacterium spp., han ido avanzando

e los últi os años se ha llegado a epo ta la o te ió e e t a tos elula es de t ehalosa α-D-glucopiranosil-

Se ha demostrado que la trehalosa se encuentra en un amplio número de organismos, como en las bacterias ylas levaduras, existe gran evidencia de la función de este disacárido como un compuesto de reserva y como un metabolito que se acumula en la respuesta de estrés a la agresión osmótica o térmica. De esta forma la trehalosa ejerce una propiedad de preservación y estabilización en protección de la célula y las proteínas celulares, de los daños causados por los radicales de oxígeno, previniendo la agregación de proteínas y así facilitar su replegamiento. (Hugenholtzet al.,2002; Cardosoet al., 2004).

En el estudio realizado por Cardosoet alen el 2004, se evaluó la capacidad de producir trehalosa por

P.freudenreichii ssp.shermaniiB365 en un medio de cultivo basado en leche descremada y se evaluó el efecto delas condiciones ambientales tales como el pH, la salinidad, oxígeno y carbono. De este modo, para el estudio se evidenció como resultado que la lactosa fue la mejor fuente de carbono para la producción de trehalosa en cambio del lactato. La trehalosa se consumió después del agotamiento de la fuente de carbono, lo que sugiere su papel como un compuesto de reserva, así mismo se encontró que la producción de trehalosa no fue afectada por la explosición a temperatura de 30 a 20°C y además, que la máxima acumulación de trehalosa aumentó aproximadamente 200 a 400 mg al disminuir el pH 7.0 a 4.7 y la concentración de NaCl a 2 % (w/v). De esta manera, los datos proporcionan evidencia de una doble función de trehalosa como un compuesto de reserva y como una respuesta de frente al estrés y se determinó que P.freudenreichii ssp. Shermanii B365 fue capaz de producir altos niveles de trehalosa en la leche descremada, confiriendo esta capacidad para la aplicación del microorganismo en productos lácteos fermentados.