Este documento describe los microorganismos como probióticos y cultivos iniciadores para alimentos. Explica que los probióticos son bacterias vivas que mejoran la salud intestinal al estimular el crecimiento de bacterias benéficas. También describe varias cepas de bacterias lácticas usadas como probióticos, incluyendo Lactobacillus acidophilus y Bifidobacterium, y sus beneficios para la salud. Finalmente, explica que los cultivos iniciadores son microorganismos vivos añadidos a los alimentos para mejorar su calidad y

1. MICROORGANISMOS COMO PROBIOTICOS Y/O CULTIVOS “ STARTERS” MSc. Angel Narváez Villavicencio

2. La importancia de los microorganismos en los alimentos Los microorganismos son agentes responsables de los sabores y características físicas deseables. Los productos pueden contaminarse con microorganismos patógenos o toxinas microbianas. Muchos microorganismos pueden originar sabores extraños y defectos físicos .

3. En Resumen: Los M.O. 1. Producen enfermedades 2. Deterioran los alimentos 3. Producen alimentos O pueden ser 4. Suplementos dieteticos para mejorar la calidad de vida. 5. Conservadores naturales de alimentos

4. Bacterias Ácido lácticas (BAL): BAL Destoxifica carcinógenos. Estimula respuesta inmune. Disminuye colesterol. Llegan a suprimir las materias putrefactas así como la putrefacción intestinal mediante la protección de constipación, enfermedades pediátricas, incluso cáncer. Prevención y tratamiento de diarreas asociadas con antibióticos; Estimular la respuesta inmunológica; y Contribuye a una mayor resistencia a las infecciones.

5. Bacterias Ácido lácticas (BAL): Mecanismos de accion ANTIMICRIBIANOS Competencia por nutrientes Presencia de inhibidores acidos organicos bacteriocinas. BIOQUIMICOS Reduccion de enzimas fecales. Disminucion de la intolerancia a la lactosa Reduccion del colesterol serico FISIOLOGICOS Estimulacion del sistema inmune Reduccion del riesgo del cancer del colon Estimular la respuesta inmunológica

6. A principios del siglo XX, Elie Metchnikoff, del Instituto Pasteur de Francia, observó que Bulgaria tenía un número considerable de adultos con más de 100 años de edad, y al investigar lo que consumían descubrió que la leche fermentada por microorganismos poseía cualidades benéficas para la salud

7. TIPOS DE CULTIVOS Bacterias Acido Lacticas Probioticos Protectores o iniciadores

8. CULTIVOS MESOFILICOS Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. cremoris Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. Diacetylactis Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Lactobacillus brevis Lactobacillus rhamnosus CULTIVOS TERMOFILOS Streptococcus thermophilus Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Lactobacillus helveticus Lactobacillus fermentum Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis

9. El médico griego Hipócrates dijo, "Permita que la comida sea su medicina y la medicina su comida." Entre las bacterias más utilizadas por la industria de alimentos se encuentran los lactobacilos acidophilus y bulgaricus , así como las bifidobacterias bifidum , longum e infantis

10. Probi o tico palabra de origen latin o que significa "a favor de la vida” Todas las bacterias benéficas que viven y conviven en el tracto gastrointestinal trabajando en simbiosis con nuestro cuerpo. Según R Fuller( 1989) Los probioticos son microorganismos vivos, principalmente bacterias y levaduras que son utilizadas como suplementos alimenticios y que afectan en forma beneficiosa al desarrollo de la microbiota intestinal.

11. DIFERENCIAS ENTRE PROBIOTICOS Y PREBIOTICOS Probi ó tico : productos que contienen microorganismos vivos que ejercen un efecto positivo en la salud más allá de los efectos nutricionales. Prebiótico: productos no digeribles, que benefician al consumidor por estimular selectivamente el crecimiento o la actividad de microorganismos específicos de la micro biota intestinal .

12. FINALMENTE PROBIOTICO es aquel producto que contiene en su formulación bacterias lácticas; Es decir, células vivas y activas capaces de separar los azúcares (glucosa, lactosa y pentosa) mediante un proceso de fermentación .

13. ¿QUIÉNES SON LOS PROBIOTICOS? Existen aproximadamente 400 especies distintas de microorganismos en nuestro tracto intestinal con un peso aproximado de 1.600 gramos. Éste a su vez se encuentra colonizado por millones de bacterias perjudiciales y benéficas 10 11 bacterias por gramo de contenido

14. CARACTERÍSTICAS Son bacterias residentes que forman colonias en el tracto gastrointestinal, vaginal y en la boca . Lactobacillus acidophilus , Lactobacillu s bulgaricus , Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum , Bifidobacterium infantis

15. FUNCIONES Y EQUILIBRIO DE LA MICROBIOTA INTESTINAL La mayor parte de los autores aceptan que la MICROBIOTA intestinal influye directa e indirectamente en el estado de salud del hombre y los animales a través de las siguientes funciones: - Producción de vitaminas y ácidos grasos de cadena corta - Degradación de sustancias alimenticias no digeridas - Integridad del epitelio intestinal - Estimulo de la respuesta inmunitaria - Protección frente a microorganismos enteropatógenos

16. CRITERIO DE SELECCIÓN DE CEPAS DE BACTERIAS PROBIOTICAS LACTICAS CARACTERISTICAS GENERALES Capacidad de adhesión al epitelio intestinal Sobrevivencia en anaerobiosis Sobrevivencia del producto y condiciones de distribución CON REFERENCIA AL ESTOMAGO Sobrevivencia al pH del jugo gástrico Sobrevivencia a las condiciones del paso alimentario por el estómago CON REFERENCIA AL INTESTINO Resistencia a las sales biliares Tolerancia al fenol En presencia de lizosima

17. Por lo tanto, Un probiotico debe: S obreviv ir a la acción de ácidos y jugos gástricos en el estómago . Colonizar el tracto intestinal . A grupa rse y forma r colonias que se adhieren a las células del intestino (tejido epitelial) gracias a mecanismos bioquímicos basados en la producción de ácidos lácticos y bacteriocinas .

18. Promover la buena digestión mejorando la función intestinal. Mejorar las defensas naturales del organismo. Otro mecanismo de protección y apoyo a la salud de quien consume alimentos probióticos como medida preventiva, consiste en evitar la diarrea del viajero , Igualmente, alivian problemas de úlcera y gastritis provocadas por infección de la bacteria Helicobacter pylori .

19. L os alimentos probióticos contienen aproximadamente mil millones de bacterias por mililitro (ml). Los expertos y empresas fabricantes sugieren la ingesta diaria de cuando menos 80 ml para mantener una cantidad adecuada de bacterias benéficas en el intestino, contribuyendo enormemente con la salud humana.

20. Lactobacillus acidophilus Produce beneficios en el tracto gastrointestinal. Ayuda a disminuir el colesterol por interferir con su reabsorción en el intestino. Bifidobacteria (Bifidus) Estimula al sistema inmune, ayuda a prevenir trastornos digestivos permitiendo el desarrollo del tracto digestivo. Lactobacillus casei Estimula el balance bacteriano en el intestino. Esto mejora el sistema inmune por inhibición del desarrollo de organismos productores de diarrea, alivio de la constipación, reducción de la hipertensión, inhibe el desarrollo de tumores carcinogénico, y suprimen microorganismos productores de enfermedades. Lactobacillus reuteri I nhibie el desarrollo y la actividad de bacterias perjudiciales como Salmonella , E. coli , Staphylococcus , Listeria and la levadura Candida . También tiene efectos terapéuticos y profilácticos tanto en diarreas virales como bacterianas. L. reuteri estimula el sistema inmune mejorando la resistencia a enfermedades gastrointestinales.

21. las bacteriocinas forman poros en la membrana del patógeno o en ocasiones afectan directamente su carga genética, evitándole adherirse y replicarse para producir infecciones.

22. FINALMENTE Los beneficios del consumo de PROBIOTICOS SON: Prevención de enfermedades infecciosas por ingestión de patógenos. Aumento de la respuesta inmune no específica Aumento de la inmunidad humoral (IgG) Aumento de la inmunidad celular. Incremento de Linfocitos T ¿Alergias? Antidiarreico Anticancerígeno PRINCIPALMENTE PRESENTAN UN EFECTO MODULADOR DE LA MUCOSA INTESTINAL. Y es por eso que resulta interesante estudiar

24. PROCESOS INDUSTRIALES SUPERFICIE SUMERGIDO MEDIO SOLIDO MEDIO LIQUIDO REACTOR AGITADO REACTOR ELEVADO POR AIRE

25. EN LA ACTUALIDAD Alimentos procesados (iniciadores) Medicina Insulina, interferon, antibioticos y hormonas del crecimiento. Quimica F. Bacteriocinas. Bioremediación

26. CULTIVOS INICIADORES ( Starters ) SON MICROORGANISMOS VIABLES ADICIONADOS A LOS ALIMENTOS O A UN SUSTRATO PARA MEJORAR SU CALIDAD O AUMENTAR SU ACEPTABILIDAD .

27. CULTIVO INICIADOR (OTRA DEFINICIÓN) Cultivos puros o mixtos de cepas de M.O. seleccionados, con una actividad enzimática y que son adicionados en cantidades definidas para producir una transformación deseable en el sustrato

28. Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus

29. CALIDAD Especie Número de microorganismos Actividad Ausencia de otros microorganismos Apatogenicidad Mesofilos Homofermentativo (bacterias lacticas) Halo y nitrito tolerantes (para carnes) Preferentemente no lipoliticas, ni proteolíticas. Inexistencia de toxinas.

30. Los cultivos iniciadores “starters” Inducen cambios en las propiedades de los alimentos, Modificación en la textura La conservación, El desarrollo de aromas La mejora nutricional. La utilización de estos cultivos debe tener en cuenta el proceso de padronización

31. PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS CULTIVOS INCIADORES Industrias lácticas Industrias cárnicas Industrias panificadoras Industrias conserveras de vegetales También existen levaduras”starter” Fermentación de bebidas alcohólicas Producción de alcohol industrial.

32. ALGUNOS CULTIVOS INICIADORES EN VEGETALES BACTERIAS HOMOFERMENTATIVAS Lactobacillus acidophilus lactis (verduras y cereales) L . delbruecki i delbrueckii (cereales) L . salivarius (verduras) Streptococcus bovis (cereales) Streptotococcus spp . (raices, semillas aceuteras, y legumbres) S . thermophilus (verduras) Pediococcus acidilactic i (verduras y cereales) P . damnosus ( verduras y cereales) P . pentosaceus ( verduras, cereales y raices) BACTERIAS HETEROFERMENTATIVAS FACULTATIVAS Lactobacillus bavaricus (verduras) L . casei (verduras, cereales y semillas aceiteras) L . coryniformis (cereales) L . curvatus (verduras) BACTERIAS HETEROFERMENTATIVAS OBLIGATORIAS Lactobacillus brevis (verduras, cereales y raices) L . dextranicum (verduras y cereales) L . fermentum (verduras y cereales)

33. Cultivo puro Starter de Lactobacillus bulgaricus

34. LEVADURAS EN VEGETALES Candida famata (cereales) C . guillermondii (verduras y cereales) C . sake (verduras) Saccharomyces sp . (verduras y cereales) S . cerevisiae (cereales) Torulospora delbrueckii (cereales)

35. Cultivos iniciadores en carnes BACTERIAS Pediococcus cerevisiae (Salchichas secas y semisecas) P . pentosaceus (Salchichas semisecas, secas y peperoni) Lactobacillus plantarum (salchicha semiseca, salame, tocino y jamon del pais) Lactobacillus brevis (Carne fresca) P . cerevisiae y L . plantarum (Salchicha semiseca, chorizos, peperoni) P. cerevisiae y M . varians (Salchicha seca) LEVADURAS Y HONGOS Penicillium spp. (Salchichas y chorizos) Thamnidium elegans (Carne fresca) Candida lipolítica (Pescado)

36. IMPORTANCIA DEL SUSTRATO SUSTRATO DE PRODUCCIÓN Debe ser un sustrato industrial inócuo. Abundante dependiendo de la región Economicamente viable Inducir a la producción del M. O. o de un metabolito SUSTRATO DE ACCIÓN Teoria de los obstaculos. T° Aw pH Eh

37. MATERIAS PRIMAS COMO SUSTRATO: De origen animal : Carne de res Corazón de res Cerebro de ternera o res Hígado, Sangre, Gelatina, Caseína Pescado. De origen vegetal Soya, (harina de soya) Papa (harina de papa y papa dulce) Maíz (hanias de maíz) Malta (harina de cebada malteada) Tomate Trigo (harina de trigo) Arroz (harinas de arroz y derivados de cascarilla) Guisantes De origen microbiano Levadura de panadería Levadura de cerveza.

38. Nuevas perspectivas ENTRENADAS O MODIFICADAS Muchos microorganismos pueden ser potencialmente cultivos iniciadores para elaboración de diversos productos. Productos alimenticios Farmacos Bioinsecticidas Fertilizantes Plasticos Componentes electrónicos Biosensores Agentes de descontaminación. Detergentes