ES2198126T3 - Uso de d-tagatosa como un componente alimenticio prebiotico. - Google Patents
Uso de d-tagatosa como un componente alimenticio prebiotico.Info
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Abstract
Uso de D-tagatosa para la producción de alimento prebiótico, aditivo alimenticio o suplemento alimenticio, para inducir la producción de butirato por parte de bacterias en el colon humano y/o para estimular el crecimiento de lactobacilos y bacterias del ácido láctico en el colon humano.
Description
Uso de D-tagatosa como un
componente alimenticio prebiótico.
Este invento se refiere al uso de
D-tagatosa como componente prebiótico. Puede usarse
como alimento prebiótico, aditivo de alimentos, o bien como
suplemento alimenticio.
Los ensayos han mostrado, con sorpresa, que la
toma oral del carbohidrato inabsorbible D-tagatosa
induce la producción de butirato en el colon. Por la bibliografía
se sabe que el butirato posiblemente tiene un efecto protector
frente al cáncer de colon. Además, los ensayos han indicado que la
toma oral de D-tagatosa estimula el crecimiento de
lactobacilos benignos y bacterias del ácido láctico en el colon
humano. Por tanto, D-tagatosa es útil como alimento
prebiótico para estimular el crecimiento de bacterias beneficiosas y
para inducir la producción de butirato. De esta manera, tal
alimento prebiótico presumiblemente es útil para normalizar la
flora bacteriana en el colon y para prevenir el riesgo de cáncer de
colon en seres humanos.
La D-tagatosa es una
ceto-hexosa bien conocida que es útil como
edulcorante para alimentos de bajas caloría y agente conferidor de
consistencia y como aditivo en formulaciones detergentes,
cosméticas y farmacéuticas. Las patentes estadounidenses números
5.002.612 y 5.078.796 de Beeadle et al. enseñan procesos
para preparar D-tagatosa por isomerización de una
mezcla que contiene D-galactosa con un hidróxido
metálico en presencia de un catalizador a una temperatura
relativamente baja para formar un complejo intermedio, seguido de
una neutralización con ácido para producir
D-tagatosa.
La D-tagatosa se conoce como un
agente anti-hiperglicémico que puede usarse para
inhibir la formación de una glucosilación avanzada de productos en
mamíferos, según se describe en las patentes estadounidenses
5.356.879 y 5.447.917 de Zehner et al. La
D-tagatosa también se conoce como edulcorante de
carbohidratos de bajas calorías y agente conferidor de consistencia
que puede usarse en la preparación de formulaciones comestibles
edulcoradas en vez de sacarosa, como se enseña en la patente
estadounidense 4.786.722 de Zehner.
Las superficies mucosales del tracto intestinal
están entre los principales lugares de réplica celular en el cuerpo
humano. En el colon, las células epiteliales están expuestas no
solamente a la circulación y a las secreciones endógenas de otras
células mucosales, sino también al contenido del lumen colónico, el
cual es rico en residuos alimenticios y los productos metabólicos
de la microflora intestinal. (I.T. Jonson ``Butyrate and markers of
neoplastic change in the colon'', European Journal of Cancer
Prevention, Vol. 4, 1995). Estudios epidemiológicos y en animales
sugieren que la grasa y proteína dietarias pueden fomentar la
carcinogénesis en el colon, en tanto que los aumentos de fibra y
carbohidratos complejos en la dieta pueden proteger contra el
cáncer de colon. Las concentraciones de butirato luminal colónico se
postulan como el componente protector clave de las dietas ricas en
fibra contra el cáncer de colon (O.C. Velásquez, H.W. Lederer y
J.L. Rombeau 1996. ``Butyrate and the Colonocyte: Implications for
Neoplasia'', Digestive Diseases and Science Vol. 41, Nº. 4:
727-739).
El butirato es uno de los ácidos grasos de cadena
corta (AGCC), es decir los ácidos orgánicos C2-5.
Estos componentes se forman en el tracto gastroin testinal de los
mamíferos como resultado de la fermentación bacterial anaerobia de
componentes no digeridos de la dieta, y son absorbidos fácilmente
por el epitelio del colon. La fibra dietaria es el principal
sustrato para la fermentación de AGCC en seres humanos, pero la
toma de fibras con frecuencia es baja en una dieta occidental
media. Otros componentes no digeridos, tales como almidón y
proteínas, contribuyen a la producción de AGCC, pero también los
oligosacáridos, azúcares y poliolos de bajo peso molecular, que se
escapan a la digestión y a la absorción en el intestino delgado
contribuyendo a la producción de AGCC. En el intestino grueso de
los mamíferos acetato, propionato y butirato constituyen al menos
el 83% de los AGCC y están presentes en una relación molar casi
constante 60:25:15 (Velázquez et al., supra).
Estudios in vitro sobre fibras y otros
carbohidratos indigeribles de incubaciones fecales humanas indican
butirato en 3-22%, solamente algunas formas de
almidones y almidones resistentes tuvieron una proporción de
butirato de 22- 29% (F. Bornet, C. Alamowitch y G. Slama 1994.
``Acides Gras Volatils: Des actions sur le metabolisme
glucidique'', Rev Prat 44 (8):1051-1055). De manera
similar, emanaciones intestinales de cerdos que comen fibra de
remolacha y salvado de cebada incubados en suspensión fecal humana
in vitro no aumentó la proporción de butirato más allá del
18% observado con las emanaciones intestinales de una dieta libre
de fibra en cerdos (A. Fardet, F. Guillon, C. Hoebler y
J-L. Barry 1997. ``In Vitro fermentation of
beet fibre and barley bran, of their insoluble residues after
digestion and ileal effluents'', J. Sci Food Agric 75:
315-325). En un estudio de cerdos que ingieren
almidón de patatas crudas, almidón hylon, o bien almidón hylon
retrógrado, la proporción molar de butirato no fue superior al 14%
en el nivel más alto, el cual estuvo en el colon próximal y, de
manera similar, la incubación in vitro mostró solamente
entre 14 y 25% de butirato (% en moles) (L.J.M. Martín, H.J.W. Dumon
y M.M. J. Champ 1998) ``Production of short-chain
fatty acids from resistant starch in a a pig model'', J. Sci. Food
Agric. 77:71-80.
Un estudio de fermentación de monosacáridos y
disacáridos en un sistema fecal humano in vitro indicó una
alta proporción de butirato en la fermentación de sorbitol, ácido
galacturónico y ácido glucorónico (P.B. Mortensen, K. Holtug y H.S.
Rasmussen 1988, ``Short-chain fatty acids production
from mono- and disaccharides in a faecal incubation system:
Implications for colonic fermentation of dietary fiber in humans'',
J. Nutr. 118:321-325). Los hallazgos del alto
butirato con sorbitol no están confirmados tras incubación con
maltitol, que consiste en 50% de glucosa y 50% de sorbitol, ya que
la incubación in vitro de maltitol sólo indicó 10% de
butirato (A. Rapaille y F. Bornet, ``Maltitol, recent findings on
colonic health'', FIE London 1977).
El epitelio del colon es un tejido dinámico en un
estado de continua renovación.Las células proliferan en los dos
tercios más bajos de la cámara colónica normal, y el cese en
división conforme migran más arriba en la cámara. El movimiento
continuo de las células hacia la parte superior de la cámara
colónica está estrechamente vinculado a la diferenciación (A. Hague,
A. J. UVT y C. Paraskeva 1996 ``The role of butyrate in human
colonic epithelial cells: An energy source or inducer of
differentiation and apoptosis'', Proceedings of the Nutrition
Society 55:937-943).
El butirato parece ser de enorme importancia para
el epitelio del colon, dado que es el combustible principal y
preferido (W.E.W. Roediger 1980, ``The role of anaerobic bacteria
in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man'', Gut
21:793-798) y juega un papel en el control de la
proliferación y diferenciación de células epiteliales colónicas.
Muchos estudios han demostrado que el butirato es tróficopara la
mucosa colónica en concentraciones fisiológicas, y esto se debe a
una aceleración de la proliferación de células de la cámara
(Johnson, supra).
En muchos tejidos que sufren un rápido cambio de
células, la apoptosis tiene que ver en el mantenimiento de la
homeostasis del tejido. En el vientre, en donde las células
epiteliales están expuestas a carcinógenos de la dieta, las células
sufren apoptosis como medio de eliminación de células dañadas y con
ello protegen el tejido contra cambios neoplásticos. Varios
estudios in vitro han indicado que el butirato causa
apoptosis en concentraciones fisiológicas (2- 4 mM) (A. Hague y C.
Paraskeva ``The short-chain fatty acid butyrate
induces apoptosis in the colorectal tumor cell lines'', European
Journal of Cancer Prevention, Vol. 4, 1995).
En contraste con lo antes mencionado, el efecto
trófico del butirato en la mucosa normal, el crecimiento de
colonocitos neoplásticos es detenido por el butirato, el cual
inhibe también la hiperproliferación preneoplástica inducida por el
promotor de tumores in vitro. El crecimiento incontrolado de
líneas de células cancerígenas se detiene, y la diferenciación se
induce por el butirato (Velázquez et al., supra).
Los lactobacilos son habitantes importantes del
tracto intestinal del hombre y los animales. Especies de
lactobacilos, especialmente Lactobacillus acidophilus, están
implicadas con mayor frecuencia en la asistencia del establecimiento
de una `microflora normal', en especial después de una terapia con
antibióticos. Además, los lactobacilos probióticos se han asociado
a una diversidad de papeles beneficiosos, incluyendo (T. R.
Klaenhammer 1998, ``Functional activities of lactobacillus
probiotics: Genetic mandate'', Int. Dairy Journal
8:497-505): Mantenimiento de la microflora normal,
interferencia de patógenos, exclusión y antagonismo,
inmunoestimulación e inmunomodulación, actividades anticarcinógenas
y antimutagénicas, desconjugación de ácidos biliares, presentación
de lactosa in vivo.
Otro efecto mencionado del lactobacilo es la
reducción del colesterol en sangre (C. Daly, G.F. Fitzgerald, L.
O'Conner y R. Davis 1998, ``Technological and health benefits of
dairy starter cultures'', Int. Dairy Journal
8:195-205).
Muchos estudios sobre bacterias probióticas han
demostrado que es muy difícil que estas bacterias colonicen el
colon humano; es decir, después de haber detenido el suministro de
bacterias probióticas en la dieta, éstas desaparecen de las heces.
Esto hace más obvio aislar posibles bacterias probióticas del
intestino humano (Patente estadounidense 5.709.857). Es incluso más
obvio alimentar selectivamente los lactobacilos ya presentes en el
colon (concepto prebiótico).
Es muy abundante la bibliografía sobre efectos
benéficos y el mecanismo tanto sobre el butirato como sobre
lactobacilos, de aquí que en esta sección sólo haga referencia a
artículos tipo resumen.
La D-tagatosa es una
ceto-hexosa de aparición natural que difiere de la
D- fructosa únicamente en el cuarto átomo de carbono. La diferencia,
más bien pequeña, tiene grandes implicaciones en el metabolismo
general de la D-tagatosa, pues sólo el
15-20% de la D-tagatosa ingestada se
absorbe en el intestino delgado. La parte principal de la
D-tagatosa se fermenta en el colon por microflora
indígena que resulta de la producción de ácidos grasos de cadena
corta (AGCC). La novedad de la D-tagatosa es que la
fermentación induce un perfil muy singular de AGCC con una alta
proporción de butirato. Estos hallazgos se documentan en estudios
in vitro e in vivo en experimentos fecales in
vitro en cerdos y seres humanos.
Los estudios en seres humanos documentan que las
bacterias, en general aceptadas como benéficas, tales como los
lactobacilos y bacterias del ácido láctico, aumentan en las heces
humanas después de la ingestión de D-tagatosa.
Siendo un potencial ingrediente futuro de
alimentos con un dulzor similar a la sacarosa, la
D-tagatosa es un ingrediente ideal para la
aplicación en una gama amplia de productos alimenticios. Los
productos de fermentación ideales de la D-tagatosa
con una alta proporción de butirato y la estimulación del
crecimiento de los lactobacilos hacen de la
D-tagatosa un ideal futuro ingrediente rebiótico de
los alimentos que mantiene un balance saludable en el colon y puede
tener incluso un papel protector contra el cáncer.
De este modo, el invento se refiere al uso de
D-tagatosa como alimento prebiótico, aditivo
alimenticio o suplemento alimenticio.
Se ha demostrado que la
D-tagatosa induce la producción de butirato por
parte de bacterias en el colon humano y para estimular el
crecimiento de lactobacilos y bacterias del ácido láctico en el
colon humano. Esto hace de la D-tagatosa un
candidato posible para la producción de un fármaco para prevenir el
cáncer de colon.
La D-tagatosa puede tomarse
oralmente en un cantidad eficaz para inducir la producción de
butirato en el colon humano y/o para estimular el crecimiento de
lactobacilos y bacterias lácticas en el colon humano. Tal cantidad
será normalmente de 5 a 30 gramos, y preferiblemente de 5 a 15
gramos por día, tomados 1-3 veces al día. La
D-tagatosa puede tomarse en cualquier producto
alimenticio normal, tal como productos confitados, goma de mascar,
helados, postres, refrescos, cereales de desayuno, yoghurt, bebida
o barrita saludable. Se ha propuesto para sustituir a sacarosa o
para endulzar productos usar D-tagatosa. También es
posible, desde luego, usar la D-tagatosa como tal,
por ejemplo como edulcorante en café, té o similares, o para tomarla
como tal o de una forma formulada, tal como en tabletas. Las
cantidades efectivas para lograr los efectos útiles según el
invento son las mismas que normalmente se usan para endulzar
productos alimenticios y/o para darles el efecto de consistencia
normal.
Esto se logra mediante la incorporación de
10-20% en peso de D-tagatosa en
cereales de desayuno, en donde la ración normal es 60 g,
5-10% en peso de D-tagatosa en el
yogurt de desayuno, donde la ración normal es de 150 g.
Adicionalmente, se propone incorporar 2-4% en peso
en bebidas saludables, en donde la ración normal es
250-330 ml y 20-30% en peso en
barritas saludables, en donde la ración normal es 30 a 50 g.
El dibujo acompañante ilustra el invento.
La Fig. 1. muestra la concentración de butirato
en diversas secciones gastrointestinales.
La Fig. 2 muestra la producción in vitro
de 12 horas de butirato en el contenido de diferentes secciones del
intestino.
La Fig. 3 muestra la producción total de 12 horas
in vitro de AGCC.
La Fig. 4 muestra la absorción de ácido butírico
en la sangre.
La Fig. 5 muestra la influencia de
D-tagatosa en la composición bacteriana en heces
humanas.
El invento se ilustra adicionalmente mediante los
siguientes Ejemplos no limitantes:
En el estudio, un grupo de 8 cerdos estuvo
teniendo una dieta estándar + 15% de sacarosa (inadaptada), y otro
grupo de 8 cerdos fue alimentado con una dieta estándar + 5% de
sacarosa + 10% de D-tagatosa (adaptada) durante 17
días.
El día 17 los cerdos fueron sacrificados 3 horas
después de la alimentación de la mañana, y el tracto
gastrointestinal completo fue seccionado. El contenido desde el
colon medio se usó para ensayos de fermentación in vitro. El
20% de las suspensiones fueron incubadas a 37ºC y las condiciones
anaerobias durante 4 horas con o sin el 1% de
D-tagatosa añadida. La cantidad de AGCC producida
por D-tagatosa se calcula como la cantidad
producida en el ensayo con 1% de D-tagatosa añadida
restada de la cantidad producida en el ensayo sin
D-tagatosa.
La Tabla 1 muestra que el contenido del colon de
los cerdos adaptados fermenta la D-tagatosa de
manera muy especial con acetato bajo y butirato y valerato altos,
en tanto que el contenido del colon de los cerdos no adaptados da un
perfil más bien normal de AGCC con menos del 20% de butirato y una
alta proporción de acetato. La tasa general de fermentación, medida
como la tasa de degradación de D-tagatosa, es baja
en la incubación in vitro con D-tagatosa en
cerdos no adaptados, 1,1 g de D-tagatosa por hora
por kg digesta frente a 15.3 g de D-tagatosa por
hora por kg digesta en cerdos adaptados.
% en moles de AGCC después de la fermentación
microbiana de
D-tagatosa
| Cerdos control | Cerdos D-tagatosa añadida | |||
| Intestino ciego | Colon | Intestino ciego | Colon | |
| Formato | 2,5 | 0,0 | 14,4 | 3,7 |
| Acetato | 54,8 | 70,1 | 21,5 | 23,3 |
| Propionato | 11,2 | 0,0 | 17,0 | 4,0 |
| Butirato | 18,2 | 16,7 | 21,8 | 46,3 |
| Valerato | 11,1 | 7,8 | 23,4 | 15,1 |
| Capronato | 2,0 | 4,8 | 1.9 | 6.8 |
| Heptanoato | 0,2 | 0,6 | 0,0 | 0,8 |
| Total | 100.0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| Degradación de | 2,7 | 1,1 | 3,7 | 15,3 |
| tagatosa g/h/kg | ||||
| distesta |
Producción (0-4 h) de
AGCC = AGCC (1% de tagatosa añadida) - AGCC (sin tagatosa
añadida)
En este estudio 3 grupos de 2 cerdos cada uno
tuvieron una dieta estándar para cerdos + 20% de sacarosa, una
dieta estándar para cerdos + 10% de sacarosa + 10% de
D-tagatosa, y una dieta estándar para cerdos + 20%
de D-tagatosa durante 33 días. Los cerdos fueron
sacrificados el día 33, 6 horas después de la alimentación de la
mañana, y el tracto gastrointestinal fue dividido en 8
segmentos.
Las concentraciones de los distintos AGCCs fueron
medidas en las 8 secciones inmediatamente después del sacrificio, y
adicionalmente el contenido de las 8 secciones se usó para
incubaciones in vitro de 12 horas a 37ºC y condiciones
anaerobias. En este ensayo in vitro no se añadió
D-tagatosa, y los productos de la fermentación
procedían de las D-tagatosa no absorbida y otros
componentes indigeribles presentes en las dietas.
La Fig. 1 muestra las concentraciones de butirato
en las distintas secciones gastrointestinales en el momento del
sacrificio. Los resultados indican con claridad que el butirato
está presente en el intestino grueso, como estaba previsto, y que
el butirato aumenta en forma de respuesta a la dosis para la toma
de D-tagatosa.
La Fig. 2 muestra que la producción in
vitro de 12 horas de butirato está actuando de forma similar
en una dosis como respuesta a la toma de D-tagatosa
en la dieta.
Las siguientes abreviaturas se usan en la Figuras
1 y 2:
| st = | estómago |
| SI1 = | sección 1 del intestino delgado |
| SI2 = | sección 2 del intestino delgado |
| SI3 = | sección 3 del intestino delgado |
| Cae = | intestino ciego |
| Co1 = | sección del colon 1 |
| Co2 = | sección del colon 2 |
| Rec = | recto |
La Figura 3 muestra la producción total in
vitro durante 12 horas de los AGCC en el intestino, es decir la
tasa de producción in vitro de los AGCCs, multiplicada por
la cantidad de material del intestino en las distintas secciones.
Los datos presentados aquí están normalizados para la producción de
AGCC por kg de alimentación.
Los datos indican claramente que la adición de
D-tagatosa a la dieta, de una forma de respuesta a
la dosis, fomenta la producción microbiológica de butirato, en
tanto que la producción total de acetato no se ve influenciada.
Las siguientes abreviaturas se usan en la Figura
3.
| For = | ácido fórmico (formato) |
| Acet = | ácido acético (acetato) |
| Prop = | ácido propiónico (propionato) |
| I-but = | ácido iso-butírico (iso-butirateto) |
| But = | ácido butírico (butirato) |
| I-val = | ácido iso-valérico (iso-valerato) |
| Val = | ácido valérico (valerato) |
| Cap = | caprónico (capronato) |
| Lact = | ácido láctico (lactato) |
En este estudio con cerdos se midió la absorción
de AGCC en la sangre mediante la toma de muestras de sangre de
forma simultánea de 3 catéteres en la vena mesentérica, arteria
mesentérica y vena porta a lo largo de un período de 12 horas
después de la alimentación de la mañana. La absorción se mide en los
mismo 5 cerdos en 3 ocasiones distintas, esto es, después de 7 días
de adaptación a la dieta estándar para cerdos + 20% de sacarosa
(sacarosa), el primer día de cambiar a una dieta estándar para
cerdos + 20% de D-tagatosa (no adaptados), y
después de 7 días de adaptación a la dieta estándar para cerdos +
20% de D-tagatosa (adaptados). La concentración de
AGCC se determina en muestras de la vena porta, esto es, la
corriente sanguínea que va del sistema digestivo al hígado, y en la
sangre arterial, esto es, la corriente sanguínea antes del sistema
digestivo. La diferencia entre los dos integrado por el tiempo es
una medida de la absorción de AGCCs.
La Fig. 4 muestra la concentración de butirato en
la vena porta y en la sangre arterial como función del tiempo
después de la alimentación. El área entre las 2 curvas es igual a
la absorción total de butirato del intestino.
Cuando los cerdos estaban en el 20% de la dieta
en sacarosa, la concentración de butirato en la vena porta es baja
y estable a lo largo del tiempo y muy baja en la sangre arterial,
indicando que el butirato absorbido está aclarado por el hígado.
En el 2º período, los no adaptados a la dieta con 20% de
D-tagatosa, la cantidad de butirato en la vena
portal se aumenta gradualmente a lo largo de las l2 horas de
medición. Cuando los cerdos fueron medidos después de 7 días de
adaptación a la dieta con 20% de D-tagatosa, la
concentración de butirato en la vena porta muestra un aumento muy
pronunciado pocas horas después de la alimentación, e igualmente la
concentración en la sangre arterial aumenta, indicando que el
hígado ya no puede limpiar el butirato absorbido de la vena porta.
La absorción total del butirato representado por el área entre las 2
curvas no difiere en el estado de los adaptado y los no
adaptados.
La absorción de acetato y propionato no se
aumenta con la adición de D-tagatosa a la
dieta.
La absorción in vivo de butirato en la
vena porta no refleja directamente la producción de butirato en el
colon. En condiciones normales una gran parte del butirato
producido es utilizado por la mucosa colónica antes de llegar a la
sangre. La absorción in vivo muy grande de butirato refleja
únicamente una producción de butirato en el colon que excede en
mucho la utilización por parte de las células de la mucosa.
Estos datos de absorción apoyan con claridad una
producción inducida por D-tagatosa de butirato
in vivo, y que la adaptación a la producción de butirato
tiene lugar en el espacio de 12 horas.
En este estudio 16 voluntarios humanos dieron
muestras de sus heces antes de cualquier toma de
D-tagatosa (no adaptadas) y otras muestras de heces
después de la toma durante 14 días de 3 x 10 g de
D-tagatosa por día (adaptadas). Los 16 voluntarios
se sometieron a una dieta controlada 4 días antes de entregar sus
respectivas muestras de heces. Las suspensiones de heces, 20%,
fueron incubadas a 37ºC y en condiciones anaerobias durante 48
horas con o sin 1% de D-tagatosa añadida. Las
muestras para la determinación de AGCC fueron tomadas después de 4
horas y al cabo de 48 horas de incubación. La cantidad de AGCC
producida por la D-tagatosa se calcula como la
cantidad producida en el ensayo con 1% de
D-tagatosa añadida, restada de la cantidad producida
en el ensayo sin D-tagatosa. Adicionalmente, las
muestras de heces entregadas fueron sometidas a ensayos en cuanto
al contenido de distintos recuentos de bacterias intestinales
difundiéndolas sobre medios selectivos.
La Tabla 2 muestra el % en moles de los distintos
AGCCs producidos in vitro por la D-tagatosa
en el estado de no adaptados y adaptados, y también el total de
AGCC realmente producido en mmol por l de suspensión de
incubación.
Relaciones molares (% en moles) de
AGCC
| 4 horas de incubación | 48 horas de incubación | |||
| No adaptados | Adaptados | No adaptados | Adaptados | |
| Ácido fórmico | 0,5 | 5,8 | 0,0 | 0,1 |
| Ácido acético | 62,8 | 42,1 | 37,7 | 35,3 |
| Ácido propiónico | 0,0 | 4,1 | 0,0 | 0,5 |
| Ácido butírico | 24,5 | 34,7 | 38,7 | 47,0 |
| Ácido valérico | 3,0 | 1,0 | 1,2 | 1,6 |
| Ácido caprónico | 6,7 | 3,5 | 15,2 | 13,5 |
| Ácido heptanoico | 1,1 | 0,6 | 1,6 | 1,2 |
| Ácido láctico | 3,9 | 9,0 | 8,6 | 3,0 |
| Total | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| AGCC total | 8,8 | 24,3 | 49,0 | 44,0 |
| (producción | ||||
| mmol/l) |
La producción de AGCC es de 8,8 mmol/l y 24,3
mmol/l después de 4 horas de incubación en el estado de no
adaptados y adaptados, respectivamente. La proporción de butirato
después de 4 horas de incubación es también más alta en el estado
de no adaptados y mucho más alto que el observado normalmente
15-20%. Después de 48 horas de incubación, ya no
existe ninguna diferencia en la cantidad de AGCC producidas, y la
proporción de butirato es alta tanto en las incubaciones adaptadas
como en las no adaptadas. Estos datos también apoyan una producción
de butirato inducida por D-tagatosa, y una
adaptación en el sistema de incubación in vitro en 48
horas.
La Fig. 5 muestra los resultados del recuento de
bacterias (escala logarítmica) sobre diferentes medios selectivos.
El número de lactobacilos y bacterias del ácido láctico aumenta, y
las enterobacterias disminuyen en las heces de los voluntarios
humanos que ingirieron D-tagatosa durante 14 días
comparado con las mismas personas que no ingirieron
D-tagatosa.
Las siguientes abreviaturas se usan en la Figura
5:
| Coli = | bacterias coliformes |
| LNE = | enterobacterias lactosa neg. |
| LAB = | bacterias de ácido láctico |
| LAC = | lactobacilos |
| Ent = | enterococos |
| Tot an = | anaerobios |
| Bac = | bacteroides |
| Bif = | bifidobacterias |
Los 2 estudios in vitro en cerdos
(Ejemplos 1 y 2) con adición de D-tagatosa y
contando con la absorción de escape de D-tagatosa en
el intestino delgado, mostraron una producción de butirato inducida
por D-tagatosa. Más importante aún, la
concentración en el colon de los cerdos, inmediatamente después de
ser sacrificados, reflejando las concentraciones in vivo,
mostró un aumento en respuesta a la dosis en la concentración de
butirato a la cantidad de D-tagatosa ingerida. Aún
más importante, la absorción in vivo de butirato en la vena
porta documenta un efecto muy prominente de inducción de
D-tagatosa en el butirato.
Ninguno de los estudios en cerdos antes
mencionados, esto es, tomando muestras de contenido de colon y
muestras de sangre de la vena porta, puede llevarse a cabo en seres
humanos por razones éticas. Sin embargo, cerdos y seres humanos
tienen la misma estructura del tracto gastrointestinal y albergan
cualitativamente los mismos tipos de bacterias intestinales, de aquí
que los cerdos sirvan como buen modelo para los seres humanos en la
digestión y la fermentación. Para efectuar estudios en seres
humanos, se tiene que contar con estudios in vitro con
D-tagatosa añadida a suspensiones fecales humanas.
Estos estudios mostraron las mismas tendencias de producción de
butirato inducida por D-tagatosa como en la
incubaciones con cerdos efectuadas con suspensiones de contenido de
colon.
Los intestinos tanto de cerdos como de seres
humanos albergan bacterias con butirato como producto final de la
fermentación. La D-tagatosa es un azúcar más bien
raro para las bacterias del intestino y se fermenta únicamente por
un número limitado de géneros de bacterias, enterococos,
lactobacilos y, obviamente algo de las bacterias del intestino que
producen butirato. Otras fibras o carbohidratos no digeridos no son
un sustrato para las bacterias productoras de butirato, o la
competencia por el sustrato liberado favorece el crecimiento de
otras bacterias. Una explicación razonable del efecto de
D-tagatosa inductor por butirato
D-tagatosa es que las bacterias que producen
butirato se favorece frente a la mayoría de otras bacterias cuando
se suministra D-tagatosa. La adaptación vista con
la ingestión de D-tagatosa tanto en cerdos como en
voluntarios humanos se debe probablemente a la selección de
bacterias que producen butirato en el colon. El estudio de
absorción in vivo en cerdos mostró que la adaptación o
selección de las bacterias tiene lugar ya en el espacio de 12
horas. De manera similar, el estudio in vitro con heces
humanas indica la selección de bacterias en el espacio de 48 horas
de incubación.
En general, entre 10 y 60 g de compuestos que
contienen carbohidratos se vuelven disponibles para la flora humana
en una base diaria y constituyen la influencia principal en los
eventos intraluminales (G.T. Mcfarlane y J. H. Cummings 1991. The
colonic flora, fermentation, and large bowel digestive function; In
the large intestine: Physiology, pathophysiology, and disease,
Compilador: S.F. Phillips, J.H. Pemberton y R.G. Shorter. Raven
Press, Ltd., Nueva York). La toma de D-tagatosa, al
igual que otros carbohidratos no absorbibles, en la práctica está
limitada en la toma por efectos secundarios gastrointestinales. La
toma oral de 5-30 g de D-tagatosa
por día buscando un efecto pre-biótico se consigue
con mucha facilidad, pues la D-tagatosa puede
incorporarse en casi cualquier alimento, pero más obvio aún, en
aplicaciones como sustituto de la sacarosa, por ejemplo, como se ha
mencionado, en productos confitados y goma de mascar, helados y
otros postres, yogures, cereales y barritas energéticas, bebidas
refrescantes y bebidas energéticas.
Claims (7)
1. Uso de D-tagatosa para la
producción de alimento prebiótico, aditivo alimenticio o suplemento
alimenticio, para inducir la producción de butirato por parte de
bacterias en el colon humano y/o para estimular el crecimiento de
lactobacilos y bacterias del ácido láctico en el colon humano.
2. Uso de D-tagatosa para la
producción de un fármaco para prevenir el cáncer de colon.
3. Uso de D-tagatosa de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que la D-tagatosa se toma
por vía oral en una cantidad eficaz para inducir la producción de
butirato en el colon humano y/o para estimular el crecimiento de
lactobacilos y bacterias del ácido láctico en el colon humano.
4. Uso de D-tagatosa de acuerdo
con la reivindicación 2 caracterizado porque la
D-tagatosa se tome por vía oral en una cantidad
diaria de 5-30 gramos.
5. Uso de D-tagatosa de acuerdo
con la reivindicación 3, caracterizado porque la
D-tagatosa se tome por vía oral en una cantidad
diaria de 5 a 15 gramos.
6. Uso de D-tagatosa de acuerdo
con las reivindicaciones 1, 3 ó 5 caracterizado porque la
D-tagatosa se toma por vía oral en un producto
alimenticio.
7. Uso de D-tagatosa de acuerdo
con la reivindicación 6 caracterizado porque el producto
alimenticio se elige entre un grupo que comprende productos
confitados, goma de mascar, helados, postres, bebidas refrescantes,
bebidas energéticas, cereales para desayuno, yogures o barritas
energéticas.
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