Aislamiento, identificacion y caracterizacion de cepas con actividad probiotica a partir de heces de lactantes alimentados exclusivamente con leche materna.

La presente invención se refiere a microorganismos probióticos aislados de heces de niños alimentados exclusivamente con leche materna.

Dichos microorganismos, dadas sus propiedades probióticas que confieren efectos beneficiosos en la salud de quienes los ingieren, son de aplicación en la industria alimenticia o farmacéutica, especialmente para su uso en fórmulas lácteas para la infancia. Dichos microorganismos consisten en

Aislamiento, identificación y caracterización de cepas con actividad probiótica a partir de heces de lactantes alimentados exclusivamente con leche materna.

Sector técnico de la invención

El objetivo general de este estudio es aislar microorganismos probióticos para un posterior uso en la industria alimenticia y farmacéutica, especialmente para utilizarlos en fórmulas lácteas para la infancia. Dichos microorganismos presentan valores elevados de resistencia a pH, sales biliares y adhesión a células intestinales, por lo que son especialmente indicados para ser empleados en las industrias anteriormente mencionadas.

Antecedentes de la invención

La nutrición ha tenido un desarrollo muy importante en estas últimas décadas, lo cual ha hecho cambiar su concepto. Antes se consideraba que la dieta tenía el papel de aportar los nutrientes necesarios para mantener el estado de salud, mientras que hoy en día este concepto ha evolucionado a la ¡dea de que la dieta puede contener alimentos que además de nutrir, promueven la salud. Razón por la cual, la industria alimentaria ha comenzado a desarrollar una gran cantidad de productos que promueven la salud y el bienestar. En esta área la línea de alimentos funcionales ha tenido un desarrollo muy importante, donde el consumo de probióticos por parte de la población aumenta día a día. El reto actual es ampliar el conocimiento de estos alimentos, entre ellos los que contienen probióticos poseen un especial interés.

Existen antecedentes muy antiguos donde se relacionan efectos beneficiosos derivados del consumo de alimentos con alto contenido de bacterias. Como en la versión del viejo testamento donde se dice que Abraham atribuye su longevidad al consumo de leche, o el historiador romano Plinius que en el año 76 A.C. recomendó el uso de productos de fermentados de leche para el tratamiento de gastroenteritis (Senmier y De Vrese 21).

A comienzos del siglo pasado, el microbiólogo Ruso Elie Metchnikoff (1845-1916) sugirió que el consumo de leche fermentada modulaba la microbiota intestinal produciendo un efecto positivo en la salud humana (Metchnikoff 198). Fijó su atención en el hecho de que en Bulgaria existía un increíble número de personas centenarias, a pesar de ser uno de los países europeos más pobres. Observó que los búlgaros consumían grandes cantidades de yogur. Metchnikoff logró aislar la bacteria responsable de la producción del yogur y la utilizó en sus investigaciones. Era el inicio del estudio de los probióticos. Metchnikoff se volvió un firme defensor del concepto que la dieta puede proteger el cuerpo de la invasión de patógenos y en consecuencia mejorar y prolongar la calidad de vida. Fue además la primera persona en desarrollar un preparado utilizando lactobacllos en forma de cápsula para ingerir oralmente, denominado Lactobacillin.

En la misma época, el microbiólogo francés Tlssler observó que la microbiota fecal de recién nacidos amamantados al pecho presentaban más bacterias del género Bifidobacterium que la microbiota fecal de niños que habían recibido leche artificial y reconoció el papel benéfico de este microorganismo.

Más tarde, en 194, apareció la Leche Bifidus, para paliar las deficiencias nutritivas de los niños durante la 1a Guerra Mundial. En 195, la fabrica Degusta, elabora el Biogury el Bio-garde. En 1989, en Suiza aumenta el consumo y la producción de leches fermentadas. En 1993, dos investigadores, Modler y Vila-García, desarrollan el primer yogur bio, de baja acidez.

En 1965 Lilly y Stillwell utilizaron por primera vez el término "probiótico", para nombrar a los productos de la fermentación gástrica. Pero la definición de probiótico más válida y usada será la enunciada más tarde por Fuller (Fuller 1992, Fuller 1989). Los define como: "suplementos de microorganismos vivos que añadidos a los alimentos, ejercen efectos beneficiosos en la salud del receptor como consecuencia de condicionar una mejora en su balance microbiano intestinal". Para el ser humano adulto incluye tanto productos derivados de leches fermentadas como preparados liofilizados con estas bacterias.

En 1998 el International Life Science Institute (ILSI) en Bruselas definió a los probióticos como microorganismos vivos, que cuando son ingeridos en cantidades suficientes, tienen efectos beneficiosos sobre la salud, lo que va más allá de los efectos nutricionales convencionales. Afectan beneficiosamente a una o varias funciones del organismo. Proporcionan un mejor estado de salud y bienestar y/o reducen el riesgo de enfermedad. Pueden ser funcionales para la población en general o para grupos particulares de la misma.

Actualmente existen criterios para la definición de microorganismos probióticos:

1. Ser de origen humano.

2. Ser de naturaleza no patogénica.

3. Ser resistente a la destrucción por procesos técnicos.

4. Ser resistente a la destrucción por el ácido gástrico y bilis.

5. Adherirse al epitelio intestinal.

6. Ser capaz de colonizar el tracto gastrointestinal.

7. Producir sustancias antimicrobianas.

8. Modular la respuesta inmune.

9. Influenciar las actividades metabólicas humanas (asimilación de colesterol, producción de vitaminas, etc).

Las bacterias problótlcas pueden influenciar a todas las células del intestino y los mecanismos de acción de estas Incluyen efectos sobre la mlcrobiota (Backhed y Ley 25), la modulación de la función inmune (Picard et al. 24; Kalllomakl 24) y el aumento de la función de la barrera epitelial (Madsen et al. 21; Isolauri & Salminen 25).

Dentro de las bacterias con actividad probiótica, las del género Bifidobacterium son las más abundantes en el Intestino, con el 25% de bacterias en el colon adulto y 95% en el recién nacido con lactancia materna. Actualmente, se pueden encontrar muchos productos alimenticios (yogur y leches) que son suplementados con este tipo de bacterias. Otras cepas que también tiene actividad probiótica son las del género Lactobacillus, que según estudios "in vitro" Inhiben la adhesión de otras bacterias anaeróblcas como Clostridium, Bacteroides, Bifidobacterium, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus y Enterobacteriaceas (Silva et ai. 1987).

El uso de problótlcos como herramienta médica en algunas patologías está muy aceptado y la evidencia de su eficacia es fuerte, principalmente como resultado de los estudios clínicos y meta-análisis, para malabsorción de lactosa, (Adolfsson et al. 24; Piaia et ai. 23) Infecciones gastrointestinales (Brownlee et al. 23) y diarrea asociada al uso de antibióticos (D'Souza ef al. 22). Además, el uso de bacterias probióticas ya sean Bifidobacterias, Lactobacllos y/o una mezcla de ellas han mostrado efectos beneficiosos sobre algunas enfermedades digestivas. La evidencia en la literatura sobre los efectos beneficiosos es muy amplia.

La comprensión de la relación existente entre los componentes de la microbiota intestinal es muy compleja, así como la Interacción con el huésped. La genómica facilita el análisis de la respuesta de bacterias aisladas a las condiciones Intestinales, revelando en parte la capacidad metabólica de las cepas, sin embargo, las condiciones en las cuales se pueden expresar estas capacidades, así como las condiciones para poder aislar la mayor parte de las cepas que componen la microbiota intestinal, es aún poco conocido, pudiendo ser solo Identificadas mediante herramientas moleculares que identifican parte o totalmente su genoma. Es por esta razón el desarrollo en el área de los probióticos y de alimentos funcionales está en pleno desarrollo.

Así, teniendo en cuenta que existen diferentes efectos entre las cepas de probióticos y que variedades de bacterias pertenecientes a la misma especie pueden presentar características fisiológicas diferentes, que les otorguen propiedades probióticas diferentes o mejoradas frente a otras bacterias, la identificación y caracterización de los efectos de nuevas cepas prebióticas, es de alta importancia a la vista de su interés en la salud e industrial.

El objetivo general de este estudio es aislar microorganismos probióticos con mejores propiedades probióticas resistencia a pH ácido, resistencia a sales biliares y de adhesión a células intestinales, para un posterior uso en la industria alimenticia o farmacéutica, especialmente para utilizarlos en fórmulas lácteas para la infancia.

La presente invención proporciona y caracteriza microorganismos probióticos, aislados de heces de niños alimentados exclusivamente con leche materna.

La mayor resistencia al pH y a las sales biliares, de las cepas objeto de la invención, confiere al microorganismo probiótico una mayor capacidad de... [Seguir leyendo]

1. Cepa de microorganismo probiótico aislada de heces de niños alimentados exclusivamente de leche materna caracterizada por consistir en Lactobacillus rhamnosus HERO 22A con número de registro CNCM I-436, depositada el 2 de julio de 28 en la CNMC, Colección nacional de cultivos de microorganismos, Instituto Pasteur25, Rué du Docteur Roux, F-75724 París.

2. Cepa de microorganismo según reivindicación 1, caracterizada por presentarse en forma de cultivo biológico puro.

3. Cepa de microorganismo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por ser aislada.

4. Cepa de microorganismo probiótico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por presentarse en forma de células viables.

5. Cepa de microorganismo probiótico según reivindicaciones 1-3, caracterizada por presentarse en forma de células no viables.

6. Formulación que comprende una cepa de microorganismo según cualquiera de las

reivindicaciones anteriores.

7. Formulación según la reivindicación 6, caracterizada porque adlclonalmente comprende otro material probiótico.

8. Formulación según reivindicaciones 6-7, caracterizada porque adlclonalmente comprende material preblótlco.

9. Formulación según cualquiera de las reivindicaciones 6-8, caracterizada porque adicionalmente comprende un carrler apto para su ingesta.

1. Formulación según reivindicación 9, caracterizada porque dicho carrier es un carrier

farmacéuticamente aceptable como cápsulas, tabletas o polvo.

11. Formulación según reivindicación 9, caracterizada porque dicho carrier es un producto alimenticio.

12. Formulación según reivindicación 11, caracterizada porque dicho producto alimenticio se

selecciona entre el grupo de leches y productos lácteos derivados, especialmente leches fermentadas y quesos; cereales y derivados, incluidas masas panarias; sopas y productos en forma deshidratada; productos cárnicos fermentados; derivados de frutas, zumos y bebidas refrescantes; alimentos para usos nutricionales específicos.

13. Cepa de microorganismo probiótico según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 o formulación según cualquiera de las reivindicaciones 6-12 para su uso en alimentación.

14. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según reivindicación 13, para su uso en

alimentación infantil y/o adulta y/o especial.

15. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según reivindicación 14, para su uso en la elaboración de fórmulas lácteas para la infancia.

16. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según reivindicación 15, caracterizada porque las fórmulas lácteas consisten en leches infantiles y/o cereales infantiles, y/o alimentos infantiles listos para comer.

17. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según reivindicación 13, para su uso en la

elaboración de complementos alimenticios.

18. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según reivindicación 13, para su uso en la

elaboración de fórmulas especiales para nutrición oral y/o enteral.

19. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según cualquiera de las reivindicaciones 6-1, para su uso en la elaboración de un producto farmacéutico.

2. Cepa según reivindicaciones 1-5 o formulación según cualquiera de las reivindicaciones 6-1, para

su uso en la estimulación del sistema inmune y/o en la prevención/tratamiento del asma y/o en la

prevención/tratamiento de los trastornos gastrointestinales, y/o en la eliminación/modulación de los principales patógenos digestivos, y/o en la prevención/tratamiento de la obesidad y de sus comorbilidades incluido el síndrome metabólico y la diabetes y/o en las enfermedades propias asociadas al envejecimiento.

21. Cepa o formulación según reivindicación 2, para su uso en la estimulación del sistema inmune y/o en la prevención/tratamiento del asma y/o en la prevención/tratamiento de los trastornos gastrointestinales, y/o en la eliminación/modulación de los principales patógenos digestivos, y/o en la prevención/tratamiento de la obesidad y de sus comorbilidades incluido el síndrome metabólico y la diabetes y/o en las

enfermedades propias asociadas al envejecimiento, caracterizadas porque dichos trastornos

gastrointestinales comprenden alteraciones del tránsito intestinal como estreñimiento y alteraciones de la biodisponibilidad de minerales, infecciones y síndromes malabsortivos.

22. Cepa o formulación, según reivindicación 21, para su uso en la estimulación del sistema inmune y/o en la prevención/tratamiento del asma y/o en la prevención/tratamiento de los trastornos

gastrointestinales, y/o en la eliminación/modulación de los principales patógenos digestivos, y/o en la

prevención/tratamiento de la obesidad y de sus comorbilidades incluido el síndrome metabólico y la diabetes y/o en las enfermedades propias asociadas al envejecimiento, caracterizadas porque dichas infecciones comprenden infecciones gástricas e infecciones gastrointestinales que cursan con diarrea aguda o crónica.

23. Cepa o formulación según reivindicación 21, para su uso en la estimulación del sistema inmune y/o

en la prevención/tratamiento del asma y/o en la prevención/tratamiento de los trastornos gastrointestinales, y/o en la eliminación/modulación de los principales patógenos digestivos, y/o en la prevención/tratamiento de la obesidad y de sus comorbilidades incluido el síndrome metabólico y la diabetes y/o en las enfermedades propias asociadas al envejecimiento, caracterizadas porque dichos síndromes malabsortivos

comprenden trastornos que afectan a la anatomía del intestino, como el síndrome del intestino corto, y

trastornos que afectan a la fisiología del intestino como fibrosis quística del páncreas, malabsorción de azúcares, especialmente lactosa, alteraciones de la absorción de lípidos, alergias alimentarias, y enfermedades inflamatorias intestinales como enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa.