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Prebiótico (nutrición)

Los prebióticos son compuestos presentes en los alimentos que fomentan el crecimiento o la actividad de microorganismos beneficiosos como bacterias y hongos. [1] El entorno más común en cuanto a sus efectos sobre la salud humana es el tracto gastrointestinal, donde los prebióticos pueden alterar la composición de los organismos en el microbioma intestinal .

Los prebióticos dietéticos son típicamente compuestos de fibra no digeribles que pasan sin digerir a través de la parte superior del tracto gastrointestinal y ayudan al crecimiento o actividad de bacterias ventajosas en el colon al actuar como sustratos para ellas. [1] Fueron identificados y nombrados por primera vez por Marcel Roberfroid en 1995. [1] [2] Dependiendo de la jurisdicción, pueden estar sujetos a escrutinio regulatorio como aditivos alimentarios por las declaraciones de propiedades saludables realizadas con fines de marketing. Los prebióticos comunes utilizados en la fabricación de alimentos incluyen beta-glucano de avena , almidón resistente de granos y frijoles e inulina de raíz de achicoria .

Definición

La definición de prebióticos y los ingredientes alimentarios que pueden caer bajo esta clasificación ha evolucionado desde su primera definición en 1995. [3] En su primera definición, el término prebióticos se utilizaba para referirse a ingredientes alimentarios no digeribles que eran beneficiosos para el huésped a través de su estimulación selectiva de bacterias específicas dentro del colon . [3] [4] Investigaciones posteriores han sugerido que la estimulación selectiva no se ha demostrado científicamente. [5] Como resultado de la investigación que sugiere que los prebióticos podrían afectar a los microorganismos fuera del colon, en 2016 la Asociación Científica Internacional de Probióticos y Prebióticos (ISAPP) produjo la siguiente definición de prebióticos: un sustrato que es utilizado selectivamente por un microorganismo huésped para producir un beneficio para la salud. [3] En 2021, la Asociación Global de Prebióticos (GPA) definió un prebiótico como un producto o ingrediente que se utiliza en la microbiota produciendo un beneficio para la salud o el rendimiento. [6]

Los compuestos que pueden clasificarse como prebióticos también deben cumplir los siguientes criterios: [3] [4] [6]

Por lo tanto, el consumo de prebióticos puede facilitar la salud del huésped. [7] Con base en las clasificaciones anteriores, los compuestos de carbohidratos derivados de plantas llamados oligosacáridos , así como el almidón resistente, son la principal fuente de prebióticos que se han identificado. [8] [4] [9] [10] Específicamente, los fructanos y galactanos son dos fuentes de oligosacáridos que se ha descubierto que estimulan la actividad y el crecimiento de colonias bacterianas beneficiosas en el intestino. [7] [3] Los fructanos son una categoría de carbohidratos que consiste en fructooligosacáridos (FOS) e inulinas , mientras que los galactanos consisten en galactooligosacáridos . [3] Se ha demostrado que el almidón resistente cambia las bacterias intestinales, así como también mejora los biomarcadores de numerosas condiciones de salud. [11] [12] [13] Otras fibras dietéticas también encajan en la definición de prebióticos, como la pectina , [14] los betaglucanos , [15] y los xilooligosacáridos . [16]

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (AESA), la agencia reguladora del etiquetado de productos, diferencia entre "prebióticos" y "fibra dietética", afirmando que "no se ha establecido una relación de causa y efecto entre el consumo de los componentes alimentarios que son objeto de las declaraciones de propiedades saludables y un efecto fisiológico beneficioso relacionado con el aumento de la cantidad de microbiota gastrointestinal". [17] En consecuencia, según las normas de la AESA, los ingredientes individuales no pueden etiquetarse como prebióticos, sino solo como fibra dietética y sin implicar beneficios para la salud. [17]

Función

Cuando el concepto prebiótico se introdujo por primera vez en 1995, el enfoque principal estaba en los efectos que los prebióticos confieren a Bifidobacteria y Lactobacillus . [3] [4] [18] Con técnicas mecanicistas mejoradas en los últimos años, los objetivos prebióticos actuales se han expandido a una gama más amplia de microbios, incluyendo Roseburia spp., Eubacterium spp., Akkermansia spp., Christensenella spp., Propionibacterium spp. y Faecalibacterium spp. [19] Estas bacterias se han destacado como probióticos clave y bacterias intestinales beneficiosas, ya que pueden tener varios efectos beneficiosos sobre el huésped en términos de mejorar la digestión (incluyendo pero no limitado a mejorar la absorción de minerales) [20] y la eficacia y fuerza intrínseca del sistema inmunológico. [21] Se ha demostrado que tanto Bifidobacteria como Lactobacillus tienen diferente especificidad prebiótica y fermentan selectivamente la fibra prebiótica basándose en las enzimas características de la población bacteriana. [22] Por lo tanto, los lactobacilos prefieren la inulina y los fructooligosacáridos, mientras que las bifidobacterias muestran especificidad por la inulina, los fructooligosacáridos, los xilooligosacáridos y los galactooligosacáridos. [22] Los estudios también han demostrado que los prebióticos, además de ayudar al crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas, también pueden inhibir microbios perjudiciales y potencialmente patógenos en el intestino, [9] [4] como los clostridios . [4]

Mecanismo de acción

La fermentación es el principal mecanismo de acción por el cual las bacterias beneficiosas del colon utilizan los prebióticos. [7] [4] Tanto las Bifidobacterias como los Lactobacillus son poblaciones bacterianas que utilizan el metabolismo sacarolítico para descomponer los sustratos. [4] El genoma de las bifidobacterias contiene muchos genes que codifican enzimas modificadoras de carbohidratos, así como genes que codifican proteínas de absorción de carbohidratos. La presencia de estos genes indica que las bifidobacterias contienen vías metabólicas específicas especializadas para la fermentación y el metabolismo de oligosacáridos derivados de plantas, o prebióticos. Estas vías en las bifidobacterias producen en última instancia ácidos grasos de cadena corta , [4] [7] que tienen diversas funciones fisiológicas en las funciones corporales. [23] [3]

Fuentes

Se debe demostrar que las fuentes prebióticas aportan un beneficio al huésped para que se las clasifique como prebióticos. [3] Los carbohidratos fermentables derivados de fructanos y xilanos son un ejemplo bien documentado de prebióticos. [3] El almidón resistente de los alimentos ricos en almidón también es un prebiótico bien documentado y, históricamente, ha sido la fuente más importante de prebióticos en la dieta, ya que se ha demostrado que entre el 4 y el 10 % del almidón en dietas mixtas llega al intestino grueso. [24] Un estudio informó que las personas que consumen una dieta tradicional en África consumían 38 gramos de almidón resistente al día. [25]

Endógeno

Una fuente endógena de prebióticos en humanos es la leche materna humana , que contiene oligosacáridos estructuralmente similares a los galactooligosacáridos , denominados oligosacáridos de la leche humana. [26] [9] [22] [3] Se descubrió que los oligosacáridos de la leche humana aumentan la población bacteriana de Bifidobacteria en los bebés amamantados y fortalecen el sistema inmunológico infantil. [3] [9] Además, los oligosacáridos de la leche humana ayudan a establecer una composición saludable de la microbiota intestinal en los recién nacidos. [3]

Exógeno

Los compuestos de carbohidratos no digeribles clasificados como prebióticos son un tipo de fibra fermentable y, por lo tanto, pueden clasificarse como fibra dietética . [4] Sin embargo, no toda la fibra dietética puede clasificarse como una fuente prebiótica. [4] Además de las fuentes de alimentos resaltadas en la siguiente tabla, la avena cruda, [18] la cebada sin refinar , [18] el yacón , [18] y los cereales integrales para el desayuno [4] también se clasifican como fuentes de fibra prebiótica. El tipo predominante de fibra prebiótica puede variar según el alimento. Por ejemplo, la avena y la cebada tienen altas cantidades de betaglucanos , las frutas y las bayas contienen pectinas , las semillas contienen gomas , las cebollas y las alcachofas de Jerusalén son ricas en inulina y oligofructosa , y los plátanos y las legumbres contienen almidón resistente . [27]

Si bien no existe un consenso general sobre la dosis diaria ideal de prebióticos, las recomendaciones suelen oscilar entre 4 y 8 gramos (0,14–0,28 oz) para favorecer la salud digestiva general, y 15 gramos (0,53 oz) o más para quienes padecen trastornos digestivos activos. Teniendo en cuenta una dosis media de 6 gramos (0,21 oz), a continuación se indican las cantidades de alimentos prebióticos necesarias para alcanzar una dosis diaria de fibra prebiótica:

Investigación

Las investigaciones preliminares han demostrado efectos potenciales sobre la absorción de calcio y otros minerales, [29] la eficacia del sistema inmunológico , [30] [31] la acidez intestinal , la reducción del riesgo de cáncer colorrectal , [32] la enfermedad inflamatoria intestinal ( enfermedad de Crohn o colitis ulcerosa ), [33] la hipertensión [34] y la frecuencia de la defecación . [35] Los prebióticos pueden ser eficaces para reducir el número de episodios infecciosos que necesitan antibióticos y el número total de infecciones en niños de 0 a 24 meses. [31] [36]

No hay evidencia sólida que demuestre que los prebióticos sean eficaces para prevenir o tratar las alergias. [37]

Si bien las investigaciones demuestran que los prebióticos aumentan la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), [38] se necesitan más investigaciones para establecer una conexión causal directa. Los prebióticos pueden ser beneficiosos para la enfermedad inflamatoria intestinal o la enfermedad de Crohn a través de la producción de AGCC como alimento para las paredes del colon y la mitigación de los síntomas de la colitis ulcerosa. [39]

La adición repentina de cantidades sustanciales de prebióticos a la dieta puede resultar en un aumento de la fermentación , lo que lleva a un aumento de la producción de gases, hinchazón o movimiento intestinal . [40] La producción de SCFA y la calidad de la fermentación se reducen durante dietas a largo plazo con bajo consumo de fibra. [41] Hasta que la flora bacteriana se establezca gradualmente para rehabilitar o restaurar las bacterias intestinales, la absorción de nutrientes puede verse afectada y el tiempo de tránsito colónico puede aumentar temporalmente con una rápida adición de una mayor ingesta de prebióticos. [40] [42]

Modificación genética

Se han creado plantas genéticamente modificadas en laboratorios de investigación con una producción de inulina regulada positivamente. [43] [44]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Enlaces externos

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