Efecto de las procianidinas como moduladores del crecimiento probiótico bajo simulación oro-gastrointestinal in vitro

Abstract

Los polifenoles son compuestos bioactivos presentes en frutas, verduras y coproductos, con importantes propiedades antioxidantes, antimicrobianas y antiinflamatorias. Se pueden clasificar en tres grupos principales: ácidos fenólicos, no flavonoides y flavonoides (incluidos antocianinas, procianidinas, etc). Las procianidinas (PC´s), también conocidas como taninos condensados a través de su presencia en extractos crudos han demostrado propiedades antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatorias, antienvejecimiento y potencial para modular la microbiota intestinal, siendo candidatos para ser considerados prebióticos, sin embargo, se necesitan estudios adicionales especialmente in vitro para poder comprobarlo. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es evaluar el efecto de procianidinas purificadas como moduladores del crecimiento probiótico bajo simulación oro-gastrointestinal in vitro. Las PC´s se obtuvieron mediante ultrasonido durante 20 minutos utilizando acetona como disolvente (70 % v/v) en una relación 1:10 con gramos de pulpa de café seca. A continuación, los extractos se purificaron mediante cromatografía en columna abierta rellena con Sephadex LH-20 utilizando caudales de agua y etanol, hasta recuperar la fracción de acetona, que mostró una alta concentración de PC´s (96 % p/p) cuantificada mediante la prueba de HCl-butanol. La procianidinas recuperadas fueron secadas a 40 °C durante 24 h. Posteriormente las PC´s purificadas se sometieron a digestión oro-gastrointestinal in vitro. Se caracterizaron las PC´s purificadas y digeridas por medio de análisis de HPLC-ESI-MS. Para evaluar el potencial prebiótico se utilizaron cepas de Bifidobacterium longum y Akkermansia muciniphila en presencia de PC’s purificadas. Para esto, una serie de fermentaciones se llevaron a cabo en medios específicos; para B. longum man, rogosa y sharpe (MRS) y para A. muciniphila anaerobe basal broth (ABB), inoculados cada uno con un 10 % del inoculo de cada bacteria correspondiente y 5 g/L de PC´s digeridas como fuente de carbono, en la cinética en estudio se incluyó glucosa y la inulina como controles positivos. El crecimiento bacteriano se evaluó mediante mediciones del recuento viable a las 0, 3, 6, 9, 12, 24 y 48 h. A la muestra de 48 h de estas fermentaciones se le determino los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y se cuantificaron por medio de UPLC-MS-TQS. En los resultados se destaca el efecto prebiótico de las PC´s digeridas con bacterias probióticas. Con B. longum se registró un incremento en el crecimiento bacteriano desde 7.97 ± 0.05 a 8.94 ± 0.02 Log UFC/mL tras 12 h de fermentación con PC´s dig, correspondiente a un aumento de aproximadamente 1.0 Log UFC/mL (7.78×108 UFC/mL), equivalente a un incremento de casi 10 veces la biomasa bacteriana inicial, superando los valores de crecimiento observados con inulina y glucosa. Por otro lado, para A. muciniphila se observó un efecto más pronunciado. El crecimiento bacteriano con PC´s dig aumento desde 7.33 ± 0.07 hasta 9.00 ± 0.008 Log UFC/mL en 12 h, alcanzando una biomasa de 1.70 Log UFC/mL (9.79 ×108 UFC/mL), la más alta entre los tratamientos evaluados (inulina y glucosa). Los cromatogramas obtenidos del HPLC-ESI-MS, mostraron que los picos característicos de las PC´s se ven disminuidos de manera importante con la aparición de nuevas señales con tiempos de retención distintos, interesantemente no se pudieron ionizar los compuestos generados (biotransformados) bajo las condiciones estudiadas. Los AGCC presentes en ambas muestras son acetato (en mayor cantidad), propionato, butirato y valerato. Además, se llevó a cabo un ensayo antibacteriano, utilizando el método de difusión en disco contra Salmonella ser Typhirium (ATCC 14028), que demostró que las PC´s digeridas inhiben a la bacteria patógena, potenciando la selección como posible prebiótico. Estos resultados indican que las procianidinas purificadas después de la digestión in vitro presentan un cambio en su estructura y una vez en la microbiota intestinal, promoviendo selectivamente el crecimiento de cepas probióticas beneficiosas como A. muciniphila y B. longum. Lo cual sustentan a las PC´s como candidatos para ser considerados como prebióticos e ingrediente funcional con beneficios para la salud del huésped.