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Revista Lasallista de Investigación

Print version ISSN 1794-4449

Rev. Lasallista Investig. vol.4 no.2 Caldas July/Dec. 2007

 

Artículo original

Evaluación de la viabilidad de una cepa probiótica nativa de Lactobacillus casei en queso crema*

Evaluation of the fasibility of a probiotic vine native of Lactobacillus casei in creamcheese

Avaliação da viabilidade de uma cepa pro-biótica nativa de Lactobacillus casei em requeijão

Luz Adriana Gutiérrez Ramírez1, Astrid Johana Gómez Ospina2,
Lina Marcela Arias Jaramillo2, Bibiana Tangarife Patiño2


* Investigación financiada con recursos del Fondo de Fomento a la Investigación de la Corporación Universitaria Lasallista.
1 MSc en Biotecnología, Bióloga, profesora de la Corporación Universitaria Lasallista. Correspondencia: Luz Adriana Gutiérrez Ramírez, e-mail: lugutierrez@lasallista.edu.co
2 Estudiante de Ingeniería de Alimentos de la Corporación Universitaria Lasallista.

Fecha de recibo: 22/09/2007; fecha de aprobación: 16/11/2007



Resumen

Introducción. Los probióticos son microorganismos vivos pertenecientes al grupo de bacterias ácido lácticas que al ser ingeridos en cantidades adecuadas son capaces de alterar la microbiota del hospedero y producir efectos benéficos para la salud del consumidor. En Colombia los estárter bacterianos y probióticos de uso comercial han sido importados de otros países; es por esto que actualmente se han realizado estudios para su aislamiento, producción y utilización de cepas nativas de bacterias acido lácticas en alimentos. Objetivo. Se evaluó la viabilidad del de una bacteria acido láctica nativa con actividad probiótica en un queso crema durante 15 días obteniendo resultados positivos de su permanencia en este alimento. Materiales y métodos. Se aisló y caracterizó un microorganismo con actividad probiótica como el Lactobacillus casei y se evaluó su viabilidad en queso crema. Resultados. El queso crema ofrece una serie de ventajas con respecto a las leches fermentadas como vehículo de microorganismos probióticos: el pH, mayor consistencia, contenido graso y capacidad tamponante, estos factores contribuyen a la protección de los microorganismos probióticos durante el almacenamiento. Conclusión. Las evaluaciones sensoriales indican que la adición de los probióticos no alteró las propiedades organolépticas del alimento por lo que se considera que es un vehículo adecuado para la administración de microorganismos probióticos, permitiendo la sobrevivencia de éstos en la cantidad necesaria para producir efectos benéficos a la salud de los consumidores.

Palabras clave: Probióticos. Bacterias ácido lácticas. Queso crema. Lactobacillus casei.



Abstract

Introduction. Probiotics are living micro organisms from the lactic acid bacteria group, that, eaten in the adequate quantities, are able to affect the biota of the host organism and produce beneficial effects for the health of the customers. In Colombia, the starter bacterial and probiotic of commercial use have been brought from abroad, that is why currently we have studies for its isolation, production and the use of native vines of acid lactic bacteria in food. Objective. The feasibility of native acid lactic bacteria with probiotic activity in a cream cheese during 15 days, obtaining positive results concerning its permanence in this product. Materials and methods. A microorganism with probiotic activity was isolated and characterized (lactobacillus casei) and its feasibility in cream cheese was evaluated. Results. Cream cheese offers a number of advantages compared to fermented milks as a probiotic microorganisms carrier; Its pH, higher consistence, fat content and capacity as an acidity stabilizer, contribute to protect probiotic microorganisms during storage. Conclusion. Sensorial evaluations indicate that adding probiotics did not affect the organoleptic properties of the product, and therefore it is considered as an appropriate vehicle to administrate probiotic microorganisms, allowing them to survive in the necessary number to produce benefits for the health of the customers.

Key words: Probiotics. Acid lactic bacteria. Creamcheese. Lactobacillus casei.



Resumo

Introdução. Os pro-bióticos são microorganismos vivos pertencentes ao grupo de bactérias ácida lácticos que ao ser ingeridos em quantidades adequadas são capazes de alterar a micro-biota do hospedeiro e produzir efeitos benéficos para a saúde do consumidor. Na Colômbia os afogadores bacterianos e pro-bióticos de uso comercial foram importados de outros países; é por isto que atualmente se realizaram estudos para seu isolamento, produção e utilização de cepas nativas de bactérias acido lácticas em alimentos. Objetivo. Avaliou-se a viabilidade do de uma bactéria acido láctica nativa com atividade pro-biótica num requeijão durante 15 dias obtendo resultados positivos de sua permanência neste alimento. Materiais e métodos. Isolou-se e caracterizou um microorganismo com atividade pro-biótica como o Lactobacillus casei e se avaliou sua viabilidade no requeijão. Resultados. O requeijão oferece uma série de vantagens com respeito aos leites fermentados como veículo de microorganismos probióticos: o pH, maior consistência, conteúdo gorduroso e capacidade de tapar, estes fatores contribuem à proteção dos microorganismos pro-bióticos durante o armazenamento. Conclusão. As avaliações sensoriais indicam que a adição dos pro-bióticos não alterou as propriedades organolépticas do alimento pelo que se considera que é um veículo adequado para a administração de microorganismos pro-bióticos, permitindo a sobrevivência destes na quantidade necessária para produzir efeitos benéficos à saúde dos consumidores.

Palavras chaves: Pro-bióticos. Bactérias ácidas lácticos. Requeijão. Lactobacillus casei.



Introducción

Los prebióticos y probióticos se incluyen en el concepto de alimentos funcionales, que son aquellos alimentos que, además de destacarse por sus cualidades nutricionales, aportan beneficios adicionales para la salud1.

Los prebióticos utilizados son bacterias que deben cumplir ciertas características entre las que se incluyen: ser habitante normal del intestino humano, no ser patógeno ni toxigénico, sobrevivir al medio ácido del estómago y al efecto de la sales biliares en el duodeno, tener capacidad de adhesión a células epiteliales, adaptarse a la microbiota intestinal sin desplazar la microbiota nativa ya existente, producir sustancias antimicrobianas y aumentar de modo positivo las funciones inmunes y las actividades metabólicas2,3.

Para que los microorganismos sean considerados probióticos deben cumplir con criterios que aseguren su funcionalidad una vez estén al interior del organismo, como lo son la resistencia a los ácidos estomacales y a las sales biliares del intestino4.

Entre los microorganismos probióticos utilizados en el consumo humano se encuentran las bacterias ácidolácticas (BAL) que comprenden lactobacilos y bífidobacterias, pero también se utilizan otras cepas bacterianas no patógenas, como Streptococcus, Enterococcus y levaduras no patógenas como Saccharomyces boulardii3.

Los alimentos prebióticos, son ingredientes no digeridos como inulina, derivados lácteos y fructooligosácaridos que benefician al huésped, estimulando el crecimiento o actividad de bacterias intestinales como Lactobacillus y Bifidobacterium5.

Los simbióticos son productos que contienen pre y probióticos e implica sinergismo entre los dos, aumentando los beneficios en el huésped5.

Cuando los probióticos o prebióticos se incorporan en los alimentos como parte del proceso de elaboración o como aditivos, se generan los alimentos funcionales, entre los que se encuentran las leches fermentadas, el yogurt, los quesos, y jugos6,7.

El queso crema con respecto a las leches fermentadas presenta una serie de ventajas como el poseer un pH que oscila entre 4,00 y 4,79, consistencia, contenido graso y capacidad tamponante; los anteriores factores contribuyen a la protección de los microorganismos probióticos durante el almacenamiento.

En Colombia los alimentos probióticos para humanos se han comercializado en las bebidas lácteas, y no se han encontrado registros de su incorporación en otros alimentos, como el queso crema. Con el objetivo de evaluar la viabilidad de una bacteria ácido láctica nativa con actividad probiótica en un queso crema durante 15 días, se realizó este estudio cuyos principales hallazgos son expuestos a continuación.


Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en los laboratorios de Biotecnología y Microbiología de la Corporación Universitaria Lasallista; las muestras de leches se obtuvieron directamente de las granjas de la Corporación.

Aislamiento de bacterias ácido lácticas provenientes de leches fermentadas. La leche se dejó fermentar alrededor de 25 días antes de iniciar el aislamiento de bacterias ácido lácticas. Estas se aislaron en agar selectivo MRS (Man Rogosa y Sharpe) de Merck) Ref.1.106614, y se incubaron en condiciones anaeróbicas durante 48 horas a 37°C.

Las colonias aisladas en el medio MRS se caracterizaron morfológicamente por medio de la coloración de gram y de pruebas bioquímicas convencionales como reducción de azucares y catalasa4. Las colonias que no se ajustaban a estos parámetros fueron descartadas.

Evaluación del poder probiótico de bacterias lácticas nativas

  • Estabilidad en el paso por el estómago: como el pH del estómago humano es de 2,5 y el tiempo medio desde que un alimento entra hasta que sale del estómago son 90 minutos. Para evaluar la capacidad del microorganismo de sobrevivir en este medio se ajustó a pH de 2,5 con ácido acético, sometiendo la cepa aislada a esta acidez durante cuatro horas8,9.
  • Resistencia a las sales biliares: de la misma manera como se evaluó la resistencia del microorganismo a la acción del pH, se evaluó la resistencia a las sales biliares a una concentración de 0.3% durante cuatro horas8.
  • Viabilidad de la cepa en un alimento: se inoculó 1x1012 UFC/mL en 250 gramos de queso crema recién preparado realizando recuento de UFC cada 5 días hasta el día 15. Para comparar los resultados se utilizó como control 250 mL de suero de leche esterilizado obtenido de las granjas de la Corporación, el cual se sometió a 121°C y 15 libras de presión/ 15minutos, e inoculado con la misma cantidad de microorganismos.
  • Análisis estadístico: a los datos obtenidos de los recuentos de UFC/mL de Lactobacillus casei realizados a los dos tratamientos, en tres repeticiones, se les aplicó la prueba t de diferencias entre medias, utilizando para su análisis el programa estadístico Statistic 4.0. Se asumió como hipótesis nula que no existían diferencias significativas en el Log de las UFC de los recuentos de L.casei en queso crema y en suero de leche como testigo.


Resultados

Se aislaron alrededor de 10 colonias distintas de microorganismos de la leche fermentada, las colonias que no cumplieron con los parámetros de identificación fueron descartadas.

De las colonias de bacterias acido lácticas aisladas, sólo una cumplió todos los parámetros de identificación microscópica, bacilo corto, Gram (+), no formador de esporas, catalasa (-). En la caracterización bioquímica, su comportamiento frente a la reducción de azúcares fue muy similar a Lactobacillus casei reportado por el Manual del Bergey10, tal como se detalla en la Tabla 1. El microorganismo soportó las pruebas de pH y sales biliares, por lo tanto se consideró probiótico.

Los resultados observados en la tabla 2 muestran los promedios de los recuentos de L.casei obtenidos en tres repeticiones, tanto para queso crema como para suero de leche. Aunque no se encontró ningún efecto desfavorable del queso crema sobre la viabilidad del probiótico, se presentó en las dos muestras una disminución en los recuentos realizados en el tiempo; siendo probable que la refrigeración hubiera tenido consecuencias en su disminución.

En tabla 3 se observan los datos correspondientes a las medias y varianzas de la variable de UFC/mL transformada a LogUFC/mL de los datos obtenidos en queso crema y suero de leche. En la prueba de diferencias entre medias se encontró que no hubo diferencias estadísticamente significativas entre de los dos tratamientos al compararse el valor t calculado con el valor t tabulado=2,77.

En la gráfica 1, se puede observar la comparación entre las medias de Log de las UFC para el queso crema con el Log de UFC para el suero estéril que sirvió como control positivo de crecimiento de Lactobacillus casei, determinando en ambos casos, un comportamiento muy similar, pues no hubo diferencias significativas de las medias en los dos tratamientos. Ambos se iniciaron con un inóculo inicial de 1x1012 UFC/mL.


Discusión

Lactobacillus casei es un bacilo microaerófilo, gram positivo, catalasa negativa. Este organismo forma ácido láctico como producto principal de la fermentación de los azúcares, por lo tanto se consideran microorganismos homofermentadores11. Al evaluar la capacidad de reducción de azúcares en la investigación, se corroboró la incapacidad de utilizar la xilosa como fuente de energía, pues los homofermentadores no emplean la vía de las pentosas para su metabolismo como lo hacen las heterofementadoras.

De acuerdo a los parámetros nutricionales de viabilidad de los probióticos en los alimentos, Lactobacillus casei cumplió con el requisito de viabilidad, los cuales deben ser mayores de 106. En este estudio los recuentos obtenidos después de los 15 días de almacenamiento fueron de 11x108 UFC/mL y 6.2x109 UFC/mL en queso crema y suero respectivamente. Aunque no se encontró ningún efecto desfavorable del queso crema sobre la viabilidad del probiótico, se presentó en las dos muestras una disminución en los recuentos realizados en el tiempo; siendo probable que la refrigeración hubiera tenido consecuencias en su disminución. Resultados similares fueron reportados por Jaskari, y colaboradores en 199812, quienes encontraron que los recuentos realizados de Lactobacillus plantarum disminuyeron en quesos refrigerados igual que en el control, pero aun así permanecía una cantidad viable.

Los análisis estadísticos confirman que el queso crema es un buen vehículo para la administración del probiótico, pues al comparar la media obtenida de Log UFC/mL con la de suero de leche no presentó diferencias estadísticas significativas. Estos resultados soportan los obtenidos por Kasimoglu13 y colaboradores, quienes reportaron que el queso es un buen vehículo para la viabilidad del probiótico y que presenta las mismas virtudes prebióticas que el yogurt.

Las propiedades sensoriales del queso crema con probióticos no fueron alteradas en los días de estudio, en investigaciones similares a ésta, quesos con probióticos en anaquel no presentaron cambios en sus propiedades organolépticas en sus 21 días de almacenamiento, mientras en los quesos sin probióticos hubo evidentes signos de alteración alrededor del día 17 en aroma y sabor, esto sugiere que los microorganismos generan bioconservantes naturales que dan un valor agregado al producto6, 14.

El uso de alimentos con varias cepas de probióticos ha mostrado ser más eficiente que el de los productos de una sola especie, dado que se potencian los efectos benéficos a la salud y además se logran ventajas tecnológicas y organolépticas15, 16.

Otros investigadores elaboraron quesos con contenidos similares, por ejemplo, Vinderola16 y colaboradores en el 2003 elaboraron un queso fresco con una mezcla Lactobacillus y Bifidobacterium con un contenido de 108 UFC/g y, Kasimoglu13 y colaboradores en el 2004 elaboraron un queso blanco con L. acidophilus y encontraron que los microorganismos sobreviven en cantidades superiores a 107 UFC/g.


Conclusiones

El aislado nativo de Lactobacillus casei presentó actividad probiótica y se mantuvo viable en el queso crema durante las dos semanas de estudio.

Las evaluaciones de los recuentos indican que el queso crema es un vehículo adecuado para la administración de microorganismos probióticos, pues permite la sobrevivencia de estos en la cantidad necesaria para producir los efectos benéficos a la salud de los consumidores.

Se recomienda para futuros trabajos, no sólo utilizar derivados lácteos como agentes prebióticos, sino también bebidas de frutas y oligosacáridos.


Referencias

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