Los probióticos son productos que contienen microorganismos vivos o viables que, suministrados en la dieta en cantidades adecuadas, aportan beneficios más allá de los nutricionales a la salud del organismo al que le fueron suministrados. Estos microorganismos son principalmente bacterias ácido lácticas y bifidobatecterias, aunque también pueden ser levaduras. El término está compuesto por la voz del latín pro-, “para”, y el griego βιωτικός, biōtikós, con raíz en βιος, bios, de “vida”, por lo tanto, interpretado como “para la vida”, en el sentido de contribuir/ayudar.
Los organismos probióticos son miembros naturales de la flora intestinal de los animales, incluido el hombre. Como cada especie posee una flora intestinal diferente, los probióticos para una especie, no necesariamente deben resultar beneficiosos para otra especie. Existen alimentos que pueden ser considerados probióticos para el ser humano, tales como el yogurt, el kéfir, el chucrut y otros alimentos fermentados.
Historia
La relación existente entre la alimentación y la salud es conocida desde la antigüedad, y entre los alimentos saludables para el hombre se ha incluido a los lácteos fermentados. Ya en el siglo I de nuestra era, Plinio el viejo recomendaba la ingesta de este tipo de alimentos para tratar la gastroenteritis, y en el Génesis, del Antiguo Testamento, se le atribuía al consumo de la leche agria la longevidad del patriarca Abraham.
Pero no fue sino hasta finales del siglo XIX que fue reconoció que los efectos beneficiosos de estos alimentos se debía a las bacterias que fermentaban la leche, y dicha relación fue sugerida por el microbiólogo ruso Iliá Ilich Méchnikov, al observar que los campesinos de ciertas poblaciones balcánicas, y que incluían abundantes cantidades de lácteos fermentados en su dieta, eran inusualmente longevos.
Méchnikov señalaba que los lactobacilos presentes en estos lácteos reducían las toxinas que producían otras bacterias presentes en el tracto gastrointestinal y que causaban una autointoxicación y el endurecimiento de las arterias, acelerando nuestro envejecimiento. También sugirió que este envejecimiento podría retrasarse sustituyendo la flora intestinal perniciosa por una compuesta por microorganismos no patógenos.
Méchnikov, sin embargo, no fue el primero en emplear el término probiótico, sino que este fue introducido más de medio siglo después por Lilley y Stillwell, en 1965, quienes lo utilizaron para definir sustancias secretadas por un microorganismo y que favorecían el crecimiento de otro. Este concepto fue posteriormente evolucionando hasta su acepción actual de microorganismos que aportan beneficios a su hospedero al ser suministrados en la dieta.
Características
Existe una serie de aspectos de seguridad, funcionales y tecnológicos, para que un microorganismo pueda ser considerado un probiótico, entre ellos:
• Los probióticos para seres humanos deben haber sido aislados a partir de muestras de personas sanas.
• Estos microrganismos, en condiciones naturales, deben carecer de factores de virulencia, de genes de resistencia a antibióticos que puedan ser transmisibles, así como de la capacidad de producir metabolitos que puedan afectar al hospedero.
• Tienen que presentar un efecto antagónico con otros microorganismos potencialmente perjudiciales.
• Deben ser capaces de sobrevivir en el tracto gastrointestinal, es decir, que no deben ser destruidos por las enzimas digestivas, ni por valores de pH bajos, característicos de dicha zona.
• Deben poseer capacidad de adherencia para fijarse al epitelio gastrointestinal y poder colonizarlo, aunque sea por breves períodos de tiempo.
• La actividad de procesado y almacenamiento no debe afectar la viabilidad de los microorganismos durante la vida útil del producto en el que sean administrados.
• Su efecto beneficioso para el ser humano, o la especie a la que sea destinado, debe estar demostrado científicamente.
• Adicionalmente, las cepas probióticas deben estar debidamente identificadas fenotípicas y genotípicamente por su género, especie, cepa y una variable alfanumérica acordada internacionalmente. También es necesario que muestras de cada cepa estén depositadas en colecciones reconocidas internacionalmente.
Mecanismo de acción
Los microorganismos probióticos pueden actuar de distintas maneras dependiendo de la especie y la cepa seleccionada.
Mejora de la barrera epitelial gastrointestinal
El epitelio gastrointestinal constituye una barrera de defensa del organismo contra las enzimas digestivas, así como contra antígenos bacterianos y alimentarios, gracias a la presencia de una capa mucosa con péptidos antimicrobianos y otras sustancias.
Si la integridad de esa barrera se ve comprometida, estos antígenos pueden penetrar hasta la capa submucosa adyacente, provocando respuestas inflamatorias que pueden ocasionar la enfermedad inflamatoria intestinal y otras dolencias.
La ingesta de probióticos coadyuva en el mantenimiento de la integridad de la membrana, favorece su reparación, mejora su respuesta inflamatoria y su permeabilidad. Se desconocen los mecanismos mediante los cuales los probióticos logran tales efectos, pero algunos investigadores creen que lo logran modulando la expresión de genes implicados en los mecanismos de unión de adherencia, para reforzar la integridad de la membrana.
Exclusión competitiva de microorganismos patógenos
La exclusión competitiva ocurre cuando una especie de bacteria compite más exitosamente que otra por los sitios receptores en el tracto intestinal del hospedero. Las estrategias empleadas por una especie de bacteria para reducir o eliminar completamente a su antagonista incluyen la modificación del microambiente donde se encuentran, por ejemplo, bajando el pH; la eliminación de sitios receptores bacterianos o la reducción de su adherencia; la producción compuestos antibacterianos, tales como peróxido de hidrógeno y ácido láctico; y el uso competitivo de nutrientes esenciales.
Efecto metabólico directo
Al modificarse la flora intestinal por acción de los probióticos se modifican algunas funciones metabólicas relacionadas con esta, tales como la absorción de determinados nutrientes y minerales, la degradación de material no digerible, la síntesis de vitaminas, entre otros.
Influencia sobre el sistema inmunológico asociado a la mucosa
Los probióticos favorecen la activación de los macrófagos cercanos a la mucosa para que incremente la capacidad de respuesta a antígenos microbianos y se reduzca la respuesta a los antígenos alimentarios. Además, favorecen la producción de inmunoglobulinas y linfocitos.
Ejemplos de usos y aplicaciones
Salud humana
Para que los probióticos tengan efecto, deben ser suministrados regularmente en cantidades adecuadas y seleccionando la cepa adecuada para una patología determinada. Así, se ha demostrado su idoneidad para tratar patologías como diarreas por rotavirus en infantes y/o por ingesta de antibióticos. Al invadir la mucosa intestinal que ha perdido la microflora autóctona, disminuyen los efectos de la falta de esta y facilitan su recolonización por la microflora beneficiosa autóctona.
Reducen los efectos de la intolerancia a la lactosa, al degradarla e impedir que llegue sin digerir al intestino.
Disminuyen los síntomas de la enfermedad inflamatoria intestinal, la colitis ulcerosa, la reservoritis y otras dolencias relacionadas gracias a su capacidad de mejorar el epitelio gastrointestinal.
Son útiles también para aplacar procesos alérgicos, rinitis alérgica, asma, dermatitis atópica o eczema y otras dolencias debidas a hipersensibilidad del sistema inmunológico, sin embargo, algunos autores sostienen que los resultados de las pruebas clínicas en este aspecto son contradictorios.
Agricultura
El uso de probióticos en la agricultura está respaldado por la FAO. Estos pueden ser empleados como biofertilizantes, en este caso los microorganismos probióticos son útiles por cuanto tienen la capacidad de producir y secretar compuestos como ácidos orgánicos y proteínas, que favorecen el crecimiento de otros microorganismos y/o ayudan a regular el crecimiento y mejoran la salud de las plantas. También ayudan a aumentar la biodisponibilidad de minerales para las plantas y a la fijación en el suelo del nitrógeno de la atmósfera.
Los probióticos también pueden ser usados como biopesticidas, ya que los metabolitos producidos por estos microorganismos ayudan a disminuir la presencia en el suelo de microorganismos potencialmente perjudiciales para las plantas.
Animales de corral
La preocupación general por el empleo de sustancias químicas que pueden dejar residuos en animales cultivados para consumo, ha promovido el empleo de probióticos en la agricultura animal.
En aves de corral, su uso se ha popularizado debido a que ayudan a mejorar la salud gastrointestinal y por ende el rendimiento de estos animales, principalmente en aves ponedoras, en las cuales, además se señalan otros beneficios, sin embargo los resultados aún se consideran controversiales.
Entre dichos beneficios se mencionan: incremento del tamaño y peso de los huevos y mejora en la calidad de la cáscara, así como mejor absorción de nutrientes y por ende mayor incremento en peso de los polluelos.
En el ganado porcino, se ha indicado que el empleo de probióticos en la alimentación puede modular la respuesta inmune, tratar enfermedades intestinales de origen infeccioso, mejorar la formación y desarrollo del esqueleto y acelerar la ganancia en peso de los animales.
En el ganado vacuno, la adición de probióticos, principalmente levaduras, ha sido una práctica habitual desde mediados del siglo pasado, y entre los beneficios que han sido señalados se incluyen: incremento de hasta en un 20% en la ganancia en peso diario de los terneros, incremento en la producción de leche, reducción de problemas de cetosis e hígado graso en vacas lecheras e incluso se ha indicado que ayuda a la disminuir los problemas relacionados con el estrés derivado del transporte.
Acuicultura
Los probióticos empleados en acuicultura son aislados principalmente del suelo, el agua de estanques, algas y esponjas marinas, así como del tracto intestinal de peces. Estos probióticos pueden ser suministrados de manera oral en el alimento o diluidos en el agua, también se ha ensayado la encapsulación de probióticos.
El uso de probióticos presenta grandes ventajas pues estimula la respuesta inmune y la resistencia a enfermedades, aumenta significativamente el rendimiento y la producción, la sobrevivencia de las larvas, incrementa el apetito y mejora la conversión alimenticia y el crecimiento, aumenta la síntesis de vitelo e induce la maduración de los folículos durante la reproducción, y disminuye de forma significativa la producción de residuos contaminantes.
Referencias bibliográficas
Fuller, R. (1992). History and development of probiotics. En: Fuller, R (Ed.). Probiotics. Springer, Dordrecht. Pp. 1-8.Garrote, A. & Bonet, R. (2017). Probióticos. Farmacia Profesional, 31(2): 13-16.
Vizcaíno, R.; Macias-Tomei, C.; Márquez, J.; Morales, A. & Torres, N. (2016). Usos clínicos de los probióticos. Archivos Venezolanos de Puericultura y Pediatría, 79(1): 29-40.
Pérez-Chabela, M.; Alvarez-Cisneros, Y.; Soriano-Santos, J. & Pérez-Hernández, M. (2020). Los probióticos y sus metabolitos en la acuicultura. Una Revisión. Hidrobiológica, 30 (1): 93-105.
Autor
Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #124 de Enciclopedia Asigna, en 05/2023. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.