Download quesos probióticos

ALIMENTOS PROBIÓTICOS.
PRESENTE Y FUTURO
Dr. Jorge Reinheimer
Instituto de Lactología Industrial (INLAIN)
Facultad de Ingeniería Química (FIQ)
UNL - CONICET
SANTA FE – ARGENTINA
jorreinh@fiq.unl.edu.ar
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Milestones in the History or Fermented Foods.
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PROBIÓTICOS
Microorganismos vivos que, administrados en
adecuadas dosis (como parte de un alimento), otorgan
un beneficio a la salud del consumidor (FAO, 2002)
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BACTERIAS USADAS COMO
PROBIÓTICOS PARA HUMANOS
o
Bifidobacterias (B. longum, B. lactis, B. infantis,
B. bifidum).
o
Lactobacilos ( L. acidophilus, L. casei, L. paracasei,
L. rhamnosus, L. johnsonii, L. reuteri).
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PRINCIPALES CEPAS PROBIÓTICAS
CON ESTUDIOS CLÍNICOS PUBLICADOS
Cepa
- Lactobacillus rhamnosus GG (Valio)
- Lactobacillus paracasei Shirota (Yakult)
- Bifidobacterium lactis Bb12 (Chr Hansen)
- Saccharomyces cereviseae boulardii (Biocodex)
- Lactobacillus acidophilus La5 (Chr Hansen)
- Lactobacillus johnsonii La1 (Nestle)
- Enterococcus faecium SF68 (Cernelle)
- Lactobacillus reuterii (Biogaia)
- Bifidobacterium longum BB536 (Morinaga)
- Bifidobacterium breve (Yakult)
- Lactobacillus acidophilus NFCM (Rhodia US)
- Lactobacillus plantarum 299v (ProViva, Sweden)
- Lactobacillus rhamnosus GR-1 (Urex Biotech.)
- Lactobacillus fermentum RC-14 (Urex Biotech)
- Lactobacillus acidophilus LB (Lacteol)
Efecto clínico sobre:
1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, (12), 14, 15
2, 5, 6, 9, (10), 11, (12), 15
1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 15
2, 3, 4, 5, 7, 11
2, 4, 5, 6, 11
6, 11, 14, 15
2, 5, 10, (12), 13
1, 5, (10), (12)
2, 5?, 11, (12), (15)
(1), 5
1?, 5, 6, (12)
5, 13
16
16
1, 2
1= Diarrea por rotavirus; 2= Diarrea asociada a antibióticos; 3= Diarrea por Clostridium difficile; 4= Diarrea del
viajero; 5= Otras diarreas bacterianas agudas; 6= intolerancia a la lactosa; 7= Vaginitis bacteriana; 8= Eczema
atópico y alergia alimentaria; 9= Cáncer de vejiga; 10= Colesterol; 11= Constipación crónica; 12= Cáncer
intestinal; 13= Síndrome de intestino irritable; 14= Helicobacter pylori; 15= Modulación de la respuesta inmune;
16= Infecciones uro-genitales; ?= Evidencia dudosa; ()= Sólo datos en animales y/o biomarkers.
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REQUISITOS A CUMPLIR POR UN
MICROORGANISMO PROBIÓTICO
1
Ser de origen humano (especificidad de especie).
2
Status GRAS (generally recognized as safe).
3
Resistencia tecnológica ( al proceso industrial y al
producto).
4
Resistencia a las barreras biológicas ( lisozima,
acidez HCl, bilis).
5
Estudios clínicos que avalen su valor probiótico.
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EFECTOS ADJUDICADOS AL CONSUMO DE
PROBIÓTICOS Y LECHES FERMENTADAS
Disminución de síntomas de intolerancia a la lactosa
Modulación del tránsito intestinal
Modulación de actividades metabólicas de la microflora
Modulación de RI en intestino y sitios distantes
Disminución de hipertensión arterial
Disminución de niveles de colesterol circulante
Prevención de eczemas atópicos
Prevención de diferentes tipos de diarreas
Prevención de enfermedad inflamatoria intestinal (IBD)
Prevención de infecciones entéricas
Prevención de infecciones nasofaríngeas
Prevención de enfermedades autoinmunes
Prevención de sepsis en pacientes graves
Prevención de enterocolitis necrotizantes
Prevención de infección por H. pilory
Prevención de cáncer (colon, mamas)
Prevención de caries
Prevención de infecciones dérmicas
Prevención de diabetes
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ALIMENTOS PROBIÓTICOS
o
En teoría, cualquier alimento podría ser transformado
en un alimento probiótico si tecnológicamente se
resuelve la incorporación de las bacterias probióticas
y si éstas mantienen la viabilidad y func. en el mismo.
o
Se han tratado de incorporar las bacterias probióticas a
alimentos de consumo masivo (ej.: productos lácteos).
o
El alimento es sólo un vehículo de las bacterias
probióticas. La presencia de éstas normalmente
no modifica las características del producto
(organolépticas, químicas, nutritivas, etc.).
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REQUISITOS A CUMPLIR PARA
GARANTIZAR EL EFECTO PROBIÓTICO
1
Mantenerse viable en el producto, en altas
concentraciones (>106 UFC / ml ó g) hasta
la fecha de vencimiento.
2
La ingesta debe ser continua.
3
Capacidad de adhesión al epitelio intestinal
(aumenta la permanencia en intestino).
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DOSIS
Criterio japonés: 109 células
(equivalente a 100g de un yogur que contiene 107 UFC/g)
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PROBIÓTICOS
Mercado en
expansión
Interés de los consumidores
en el rol de la dieta sobre el
mantenimiento de la salud
En los países desarrollados, los alimentos probióticos
constituyen el 60-70% del mercado total de alimentos
funcionales.
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EMPLEO ACTUAL DE
PROBIÓTICOS EN ALIMENTOS
Leches
Fermentadas
Espacios refrigerados
del supermercado
Productos
lacteos
Quesos
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LECHES FERMENTADAS PROBIÓTICAS
o
La más popular alternativa comercial hasta el momento
o
Principal ventaja: el proceso tradicional de elaboración
se adapta muy bien al agregado de bacterias probióticas:
antes de la fermentación (yogur firme) o después (yogur
batido y líquido).
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LECHES FERMENTADAS.....
¿adecuado vehículo para probióticos?
o
Elevado contenido de ácido láctico.
o
Presencia de numerosos aditivos alimentarios.
o
Oxígeno disuelto.
o
Interacciones cultivos iniciadores–cultivos probióticos.
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QUESOS PROBIÓTICOS
A)
QUESOS FRESCOS
-
carriers ideales
no hay maduración
se almacenan en refrigeración (4-6º C)
shelf life limitado
pueden ser ajustados a bajo tenor de sal y grasa
EJEMPLOS DEL MERCADO
o
Queso Cottage probiótico: el primero en su tipo salió al mercado
en Alemania (1998).
- contiene L. acidophilus LA5 y B. animalis BB12.
- no fue testeado el efecto probiótico del producto todavía.
o
BIOQUESO Ilolay Vita: se comercializa en Argentina desde 1999.
- Queso fresco (pH=5,2; grasa 12%; sal 1%; humedad 58%).
- contiene L. casei, L. acidophilus y B. bifidum.
- efectos probióticos del producto
demostrados
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Supervivencia de cultivos probióticos y acidificantes en queso
fresco diet durante el almacenamiento refrigerado (5º).
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VIABILIDAD + FUNCIONALIDAD
Gut mucosal immunomodulation by probiotic fresh cheese.
M. Medici, C.G. Vinderola, G. Perdigón. International Dairy Journal 14 (2004) 611–618
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QUESOS PROBIÓTICOS
B)
QUESOS MADURADOS
menos adecuados
como carriers
(semiduros y duros)
- maduración más o menos prolongada
- etapa de cocción en el proceso
- contenido de sal
EJEMPLO DEL MERCADO
o
Queso comercializado en Finlandia desde 2000.
Contiene L. rhamnosus GG.
- efecto probiótico del producto no testeado
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Bifidobacteria counts1 in Cheddar cheese during ripening.
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QUESOS COMO CARRIERS
DE BACTERIAS PROBIÓTICAS
o
Factores protectivos: matriz proteína-grasa, baja acidez y
capacidad buffer. Importantes para:
- mantener la viabilidad celular en el producto.
- proteger a las bacterias en el pasaje gastrointestinal (H Cl, bilis, etc).
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QUESOS PROBIÓTICOS
Mercado exitoso?
Los informes revelan, a nivel mundial, que las ventas de
quesos probióticos nunca despegaron, al contrario que
para los yogures probióticos.
Motivos?
o
muchos consumidores no perciben al queso como un alimento
saludable (sal, grasa)
o
resistencia a modificar quesos típicos
(agregado de probióticos
adulteración)
o
Los productores de quesos deben clarificar el mensaje
de marketing para captar consumidores
(mejorar la salud digestiva
demasiado general
y testear el efecto funcional)
o
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PRODUCTOS LÁCTEOS CONGELADOS
COMO CARRIERS PROBIÓTICOS
Factores de injuria celular
A)
Formación de cristales de hielo
- alteraciones en la permeabilidad de la membrana celular
- deshidratación intracelular
Pérdida de viabilidad celular durante el congelamiento
Sustancias naturales crioprotectoras: caseína, sacarosa, grasa
la incorporación de aire es
necesaria para dar volumen
B)
Oxígeno
C)
pH (cremas heladas = 7; cremas heladas fermentadas < 5,5)
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PRODUCTOS LÁCTEOS
CONGELADOS PROBIÓTICOS
35 nuevos postres congelados probióticos se lanzaron
al mercado entre 2006 y 2008, en un grupo de países
integrados por España, Irlanda, Bélgica, India y China.
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PRODUCTOS LÁCTEOS
CONGELADOS PROBIÓTICOS
o
CREMAS HELADAS
- L. acidophilus y B. bifidum
Herkmat y Mc Mahon, 1992.
- L. acidophilus, B. lactis y L. paracasei
Haynes y Playne, 2002.
- L. johnsonii La1
Alamprese y col., 2002.
- L. acidophilus y B. lactis
o
Kailasaphy y Sultana, 2003.
CREMAS HELADAS FERMENTADAS
- L. acidophilus (Danisco) + yogur congelado
High Culture Frozen Yoghurt (2009) –
testeado clínicamente (USA)
- L. acidophilus + Bifidobacterium sp. (+ St + Lb) yogur congelado Ravula y Shah, 1998.
- L. acidophilus + B. longum (+ St + Lb)
yogur congelado
- L. acidophilus + B. bifidum (+ St)
BIOGARDE (comercializada en Alemania
Davidson y col., 2000.
desde mediados de los 80´s).
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CHOCOLATE PROBIÓTICO
o
Barry Callebaunt
Pro Benefit (USA) - 2009
Chocolate para manufactura de productos, excluidos
productos de panadería (cocción), líquido y sólido, blanco
y negro, con hasta 1 año de supervivencia de los
probióticos.
o
The Wright Group
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Probiotic chocolates
(L. fermentum)
(USA) - 2009
PRODUCTOS VEGETALES PROBIÓTICOS
o
ESPECIES USADAS
Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri (starter probiótico).
o
CEREALES CON MAYOR POTENCIAL
Avena y cebada (mayor contenido de  glucanos, que no se altera
durante la fermentación).
o
β glucanos
- Efecto hipocolesterémico (reductor del riesgo vascular)
- Potencial efecto anticancerígeno
- Prebiótico (estimula el desarrollo de bifidobacterias)
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PRODUCTOS VEGETALES PROBIÓTICOS
o
PRO VIVA
La primera bebida probiótica, no láctea, a nivel
mundial, exitosamente comercializada en Suecia
desde 1994, y luego en Finlandia, Dinamarca, Reino
Unido, Alemania (PRIMA VITA) y Bélgica (PRO VIE).
o
GOD HÄLSA
Crema helada, baja en grasa, comercializada en
Suecia.
Suspensión hervida de harina de avena
Fermentación con L. plantarum 299 V
5 % de harina fermentada en
jugo de frutas (PRO VIVA)
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20 % de harina fermentada
(GOD HÄLSA)
PRODUCTOS CÁRNICOS PROBIÓTICOS
o
Erkkilä y col., 2001;
Työppönen y col., 2003.
EMBUTIDOS
Probióticos potenciales: L. rhamnosus, L. paracasei, L. casei, B. lactis.
Factores de stress: pH (< 5), maduración prolongada, secado.
Cultivo starter/ probiótico.
Productos en el mercado
Salame, con 3 probióticos
Símil salame, fermentado
(L. acidophilus, L. casei +
Bifidobacterium).
El primer producto en su tipo
con L. rhamnosus.
Alemania (1998).
Japón (1998).
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SELECCIÓN DE CEPAS PROBIÓTICAS EN EL FUTURO
análisis genómico
cepas
“potencialmente
probióticas”
ensayos in vitro
ensayos in vivo (obligatorios)
cepa “probiótica”
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FUTURO DE LOS ALIMENTOS PROBIÓTICOS
Caracterización de nuevas cepas probióticas
Nuevos alimentos probióticos para usos específicos
Grupos etarios con
requerimientos
metabólicos específicos:
Personas con
enfermedades
específicas:
- recién nacidos
- adolescentes
- jóvenes
- colon irritable
- cáncer intestinal
Personas con microflora
intestinal comprometida:
- pacientes irradiados
- cirugías intestinales
- tratamiento de AB
Requerimientos
- mayor conocimiento de las cepas.
- nuevos procesos tecnológicos, para nuevos alimentos y bebidas.
- nuevos métodos para proteger las células de probióticos durante la manufactura,
packaging y almacenamiento.
- liberación programada de probióticos (por pH, enzimas, tiempo) en específicos sitios
del tracto gastrointestinal.
- desarrollo de alimentos simbióticos.
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BIFIDOBACTERIAS DE LECHE MATERNA
6
5
Log (CFU/ml)
4
3
2
1
0
LM 1 (5 )
LM 1(12 )
LM 2 (5 )
LM 2 (10 )
LM 3 (7 )
LM 3 (10 )
LM 4 (2 )
LM 4 (6 )
LM 5 (5 )
LM 5 (7 )
LM 6 (1)
LM 7 (1)
LM 8 (1)
LM 9 (1)
LM 10 (1)
LM 11 (1)
LM 12 (1)
LM 13 (1)
M uestras
MRS anaerobiosis para rec total (verde)
MRS pH 5.5 anaerobiosis (bif) (rojo)
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LM 14 (1)
LM 15 (1)
LM 16 (1)
Instituto de Lactología Industrial (INLAIN)
Área de Microbiología
Responsable: Dr. Jorge Reinheimer
Investigadores CONICET: Dr. Gabriel Vinderola
Dra. Ana Binetti
Dra. Andrea Quiberoni
Dra. María Luján Capra
Dra. Daniela Guglielmotti
Investigadora UNL: Mag. Viviana Suárez
Becarios Doctorales CONICET: Bioqca. Patricia Burns
Ing. Mariángeles Briggiler Marco
Becario Posdoctoral CONICET: Dr. Diego Mercanti
Becario UNL: Sr. Fernando Molinari
Tesinistas: Sr. Lisandro Laferriere
Srta. Florencia Zacarías
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...muchas gracias!
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