ES2234002T3 - Potenciacion de la colonizacion microbiana del tracto gastrointestinal. - Google Patents
Potenciacion de la colonizacion microbiana del tracto gastrointestinal.Info
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Abstract
COMPOSICION PROBIOTICA QUE INCLUYE UNO O MAS MICROORGANISMOS PROBIOTICOS, UN PORTADOR QUE SIRVE PARA TRANSPORTAR EL UNO O MAS MICROORGANISMOS PROBIOTICOS AL INTESTINO GRUESO U OTRAS REGIONES DEL TRACTO GASTROINTESTINAL DE UN ANIMAL, INCLUYENDO EL PORTADOR UN ALMIDON RESISTENTE MODIFICADO O NO MODIFICADO O MEZCLAS DE ELLOS, CUYO PORTADOR ACTUA COMO MEDIO DE CRECIMIENTO O MANTENIMIENTO PARA MICROORGANISMOS EN EL INTESTINO GRUESO U OTRAS REGIONES DEL TRACTO GASTROINTESTINAL, Y UN OLIGOSACARIDO. METODO PARA AUMENTAR EL NUMERO DE MICROORGANISMOS PROBIOTICOS O RESIDENTES EN EL TRACTO GASTROINTESTINAL DE UN ANIMAL QUE INCLUYE ADMINISTRAR AL ANIMAL LA COMPOSICION PROBIOTICA.
Description
Potenciación de la colonización microbiana del
tracto gastrointestinal.
Esta invención se refiere a métodos para
potenciar el efecto de composiciones nutricionales, en particular
composiciones para la administración y mantenimiento de
microorganismos probióticos hacia y en el tracto gastrointestinal,
en especial el intestino grueso de animales, incluyendo seres
humanos. Como se emplea en esta descripción, los probióticos o
microorganismos probióticos son un suplemento alimentario microbiano
vivo que afectan, de modo beneficioso, al animal hospedante,
mejorando su equilibrio microbiano intestinal. Esta definición la
proporciona R. Fuller (AFRC Institute of Food Research, Reading
Laboratory, Reino Unido), en Journal of Applied Bacteriology, 1989,
66, pp. 365-378, "Probiotics in Man and Animals -
A Review".
Muchos científicos sostienen que la salud y
bienestar de las personas pueden verse influidos, de modo positivo o
negativo, por los microorganismos que pueblan el tracto
gastrointestinal y, en concreto, el intestino grueso. Estos
microorganismos, mediante la producción de toxinas, subproductos
metabólicos, ácidos grasos de cadena corta y similares, afectan las
condiciones fisiológicas y salud del hospedante.
La constitución y cantidad de la microflora
intestinal puede verse influida por trastornos o estrés inducidos
por enfermedad, estilo de vida, viajes y otros factores. Si se puede
estimular a los microorganismos que afectan de modo positivo a la
salud y bienestar del individuo a que pueblen el intestino grueso,
esto debería mejorar el bienestar fisiológico de ese individuo.
La introducción de microorganismos beneficiosos,
o probióticos, normalmente se lleva a cabo mediante la ingestión del
microorganismo en bebidas, yogures, cápsulas y otras formas, de tal
forma que el organismo llega en una condición viable al intestino
grueso. Englyst, H.N. et al. (1987), "Polysaccharides
breakdown by mixed populations of human faecal bacteria", FEMS
Microbiology Ecol., 95:163-171, han demostrado que
la fermentación bacteriana de almidón resistente en el intestino
grueso produce unos niveles elevados de ácidos grasos de cadena
corta, en particular de tipos beneficiosos como propionato y
butirato.
Los presentes inventores se han dado cuenta de
que sería deseable no sólo transportar microorganimos probióticos
hacia el intestino grueso, sino también proporcionar un medio que
podría actuar para estimular el crecimiento de los microorganismos
cuando alcanzan el intestino grueso. De forma sorprendente, se ha
descubierto que los almidones resistentes modificados o no
modificados pueden actuar como un medio para transportar a los
microorganismos probióticos hacia el intestino grueso, y como medio
de crecimiento para los microorganismos transportados hacia la
región diana del intestino grueso. La publicación internacional nº
WO 96/08261 describe estas composiciones probióticas, y cuyo
contenido se incorpora en esta descripción como una referencia
cruzada conveniente.
Sería ventajoso aumentar aún más el número y/o la
supervivencia en el tracto gastrointestinal de los microorganismos
probióticos suministrados a un animal o ser humano, de forma que se
aumenta el efecto beneficioso de estas composiciones. Los presentes
inventores han desarrollado ahora mejores composiciones probióticas
y métodos para transportar microorganismos probióticos hacia el
tracto gastrointestinal de animales, incluyendo seres humanos.
En un primer aspecto, la presente invención
consiste en una composición probiótica que incluye uno o más
microorganismos probióticos, un vehículo que actúa para transportar
el uno o más microorganismos probióticos hacia el intestino grueso u
otras regiones del tracto gastrointestinal, comprendiendo el
vehículo un almidón resistente modificado o no modificado o sus
mezclas, actuando dicho vehículo como un medio de mantenimiento o
crecimiento para los microorganismos en el intestino grueso u otras
regiones del tracto gastrointestinal, y un oligosacárido
seleccionado del grupo que consiste en fructo-,
galacto-malto-, isomalto-, gentio-, xilo-,
palatinosa-, soja- (incluyendo rafinosa y estaquiosa), quito-,
agaro-, neoagaro-, \alpha-gluco-,
\beta-gluco-, ciclo-, inulo-, glicosilsacarosa,
lactulosa, lactosacarosa y xilsacarosa, utilizándose dicho
oligosacárido en una concentración desde 0,01% a 10% (p/p).
En un segundo aspecto, la presente invención
consiste en una composición probiótica según la presente invención,
para su utilización en el tratamiento de un animal para aumentar el
número de microorganismos residentes o probióticos en el tracto
gastrointestinal de dicho animal.
Se apreciará que la presente invención resulta
adecuada para cualquier animal que pueda beneficiarse del
tratamiento o administración de probióticos. La presente invención
resulta particularmente útil para su uso en seres humanos.
En un aspecto amplio, el almidón resistente actúa
como un vehículo para transportar a los microorganismos probióticos
hacia el intestino grueso. La introducción de estos microorganismos
en el intestino grueso resulta beneficiosa, como se explicó
previamente. Además, el almidón resistente, cuando está presente en
el intestino grueso, actúa como una fuente nutricional para los
microorganismos que ya están presentes en el intestino grueso. La
adición de un oligosacárido a las composiciones probióticas tiene el
efecto sorprendente de provocar un aumento y persistencia del número
de microorganismos probióticos en el tracto gastrointestinal.
Algunos microorganismos probióticos pueden
seleccionarse, de modo que resultan adecuados para utilizar en esta
invención, incluyendo levaduras como Saccharomyces, y
bacterias como los géneros Bifidobacterium, Bacteroides,
Clostridium, Fusobacterium, Propionibacterium, Streptococcus,
Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostreptococcus y
Lactobacillus. Sin embargo, la invención no está limitada a
estos microorganismos concretos. Los expertos en la técnica
comprenderán y reconocerán a los microorganismos que pueden
incluirse en las composiciones de la invención.
En una forma preferida, el microorganismo
probiótico es Bifidobacterium.
Un intervalo de concentración típico de
microorganismos probióticos administrados es desde 10^{3} a
10^{13} células diarias. Normalmente se utilizan aproximadamente
10^{8} células diarias en la administración de probióticos.
Cuando se administran composiciones probióticas,
las proporciones de consumo diarias son desde aproximadamente 0,1 a
10 g por kg de peso corporal. Se ha descubierto que un consumo de
aproximadamente 1 g por kg de peso corporal es adecuado.
Los oligosacáridos utilizados en la composición
de la presente invención incluyen fructo-,
galacto-malto-, iso-
malto-, gentio-, xilo-, palatinosa-, soja- (incluyendo rafinosa y estaquiosa), quito-, agaro-, neoagaro-, \alpha-gluco-, ciclo-inulo-, glicosilsacarosa, lactulosa, lactosacarosa y xilsacarosa.
malto-, gentio-, xilo-, palatinosa-, soja- (incluyendo rafinosa y estaquiosa), quito-, agaro-, neoagaro-, \alpha-gluco-, ciclo-inulo-, glicosilsacarosa, lactulosa, lactosacarosa y xilsacarosa.
En una realización preferida, el oligosacárido es
fructooligosacárido (raftilosa). Sin embargo, se apreciará que
aunque se ha descubierto que este oligosacárido concreto resulta
adecuado en los experimentos llevados a cabo por los presentes
inventores, se espera que otros oligosacáridos tengan unos efectos
beneficiosos similares en composiciones probióticas.
Preferiblemente, la concentración del
oligosacárido utilizada en la composición es desde aproximadamente
0,05% a 5%. Se ha descubierto que una concentración entre 0,1% y 1%
(p/p) tiene el efecto beneficioso deseado en la composición según la
presente invención.
Un efecto importante de la presente invención es
que la combinación del microorganismo probiótico y el almidón
resistente con el oligosacárido produce una potenciación sinérgica
del efecto beneficioso de los microorganismos transportados, cuando
se compara con la composición probiótica sin el oligosacárido. Este
resultado es sorprendente e inesperado y, por tanto, la presente
invención proporciona una mejora importante frente a las
composiciones probióticas y los métodos para transportar
microorganismos probióticos hacia el tracto gastrointestinal
actuales.
Tal como se utiliza en esta descripción, un
"almidón resistente" incluye las formas definidas como RS1,
RS2, RS3 y RS4, como se define en Brown, McNaught y Moloney (1995),
Food Australia, 47:272-275. En esta invención se
utilizan almidones resistentes modificados o no modificados, o sus
mezclas. La ventaja del almidón resistente en una composición
probiótica es que, en su inmensa mayoría, no se degrada hasta que
alcanza el intestino grueso. Por tanto, proporciona un sustrato
disponible con facilidad para la fermentación por los
microorganismos probióticos en cuanto llegan al intestino grueso. En
ambos casos, una forma preferida de almidón resistente es un almidón
con alto contenido en amilosa, en particular los almidones con alto
contenido en amilosa descritos e indicados en los documentos WO
94/03049 y WO 94/14342, cuyo contenido se incorpora en esta
descripción como una referencia cruzada conveniente.
En los documentos WO 94/03049 y WO 94/14342, se
describen almidones con alto contenido en amilosa que son almidones
resistentes, e incluyen almidón de maíz que tiene un contenido en
amilosa de 50% en p/p o más, en particular 80% en p/p, almidón de
arroz y trigo que tiene un contenido en amilosa de 27% p/p o más, y
en particular almidones con un intervalo de tamaño granular que
tienen un contenido en amilosa de 50% o más y un contenido en
almidón resistente potenciado, incluyendo estos almidones los de
maíz, cebada, trigo y legumbres. Sin embargo, esta invención no está
limitada a estas formas de almidón resistente. Por ejemplo, otras
formas de almidón resistente derivadas de fuentes como el plátano u
otros tipos de frutas, tubérculos como las patatas, y sus mezclas o
combinaciones, serán adecuadas para la presente invención.
Las composiciones utilizadas en la invención
pueden prepararse de forma que los microorganismos probióticos, el
vehículo y el oligosacárido están presentes en la combinación. Como
alternativa, el microorganismo probiótico y el vehículo pueden
presentarse en cada una de dos partes separadas. En esta forma, la
parte que contiene los microorganismos probióticos o la parte que
contiene el vehículo y el oligosacárido puede consumirse en primer
lugar, seguida de la otra parte poco tiempo después. De forma
similar, el microorganismo probiótico y el vehículo pueden
presentarse en una parte y el oligosacárido en la otra parte. En
esta forma, la parte que contiene el microorganismo probiótico y el
vehículo puede consumirse en primer lugar, seguida de la otra parte
poco tiempo después. Se apreciará que las partes pueden
administrarse en el orden inverso al indicado anteriormente.
En una forma no modificada, el almidón resistente
sirve como sustrato para la fermentación por los microorganismos
probióticos cuando la composición alcanza el intestino grueso.
Puede resultar ventajoso modificar también de
forma química el almidón, por ejemplo, para alterar la densidad de
carga o la hidrofobicidad del gránulo y/o la superficie del gránulo,
para potenciar la compatibilidad de unión entre el microorganismo y
el almidón resistente. Las modificaciones químicas, como la
eterificación, esterificación, acidificación y similares, son muy
conocidas en esta técnica como tratamientos químicos adecuados. De
forma similar, pueden inducirse otras modificaciones de modo físico,
enzimático o mediante otros medios muy conocidos por los expertos en
la técnica.
También puede resultar útil modificar el grado de
susceptibilidad enzimática del almidón resistente alterando la
conformación o estructura del almidón. Los ejemplos incluyen rebajar
el espesor mediante ácidos o enzimas, y reticulación utilizando
reactivos difuncionales.
La modificación del almidón también se puede
realizar mediante cristalización. Estos métodos son muy conocidos en
la técnica y serán adecuados para la presente invención.
Tal como se utiliza en la presente,
Hi-maize™ (marca comercial) se refiere a un almidón
de alto contenido en amilosa obtenido en Starch Australasia
Limited.
Para que la presente invención se entienda con
más claridad, las formas preferidas se describirán haciendo
referencia a las siguientes figuras y ejemplos.
La figura 1 muestra la persistencia de las
bifidobacterias después de cesar la dosificación de las
bifidobacterias probióticas en animales experimentales y la
continuación con la dieta de Hi-maize™ +
fructooligosacárido; y
la figura 2 muestra los recuentos de
bifidobacterias en cultivos de suspensiones fecales humanas con la
bifidobacteria Z8AT1, Hi-maize™ +
fructooligosacárido.
Dieciséis cerdos se dividieron en cuatro grupos
de cuatro cerdos para el experimento. Todos serán su propio control
y pasarán un tiempo consumiendo cada dieta. Los cerdos fueron
alimentados con la dieta experimental durante una semana y después
pasaron por un periodo de eliminación de una semana, en el que
fueron alimentados con gránulos que contenían Oliquindox. La
alimentación experimental comenzó cada segundo sábado, y los cerdos
se alimentaron dos veces diarias. El probiótico (Bifidobacterium
longum 1941) se incluyó en todas las comidas para todos los
cerdos. A los cerdos con la dieta 2 y 4 se les alimentó con
fructooligosacárido (raftilosa). Después de la última semana de
alimentación, todos los animales permanecieron en la dieta
experimental durante siete días más, pero no se les dio
probiótico.
Toma de
muestras
Todos los cerdos se pesaron el martes y viernes
por la mañana antes de ser alimentados.
Como se presenta en la tabla 2, puede advertirse
que el número de bifidobacterias en los animales dosificados con
Hi-maize™ más oligosacárido más bifidobacterias
(1,38 x 10^{9} CFU/g) es el doble de alto que el número de
bifidobacterias en animales dosificados con
Hi-maize™ + bifidobacterias (7,24 x 10^{8} CFU/g),
y aproximadamente 10 veces mayor que los dosificados con
oligosacárido + bifidobacterias (1,9 x 10^{8} CFU/g). Los animales
control que recibieron maíz tenían 5,5 x 10^{7} CFU/g de
bifidobacterias.
Los experimentos se llevaron a cabo en un estudio
in vitro de homogeneizados fecales humanos. El diseño
experimental implicaba incubar homogeneizados fecales humanos
diluidos en caldo de cultivo de Wilkin Chalgren (1:1000 p/v) con
Hi-maize™ (al 0,5% o al 1%), en ausencia o presencia
de oligosacárido (al 0,5% o al 1%) y Bifidobacterium cepa
X8AT1 (inóculo al 1%). Después de 8 horas de incubación anaerobia a
37ºC se midieron los valores de pH de los diferentes cultivos, y el
pH se ajustó a 6,5. Los cultivos entonces se incubaron durante seis
horas más. Los valores de pH se muestran en la tabla 3, y los
números de bifidobacterias en la figura 2. La tabla 4 muestra el
análisis estadístico de los resultados que aparecen en la figura
2.
Los valores de pH y los recuentos de
bifidobacterias demuestran que existe un efecto sinérgico cuando se
incluyen Hi-maize™ (al 0,5%) y fructooligosacárido
(al 0,5%) juntos en la mezcla. Los valores para esta combinación son
mayores que cuando se utilizan Hi-maize™ al 1% o
fructooligosacárido al 1% por sí solos. Además, la velocidad de
crecimiento específico era mayor para el crecimiento en la mezcla de
Hi-maize™ (al 0,5%) y fructooligosacárido (al 0,5%),
que en Hi-maize™ por sí solo o fructooligosacárido
por sí solo.
Los resultados de las figuras 1 y 2 demuestran
que en los cerdos administrados con oligosacárido +
Hi-maize™ + bifidobacterias, persistieron unos
niveles mayores de bifidobacterias durante un periodo mayor de
tiempo que los observados en cerdos dosificados con oligosacárido +
bifidobaterias, o Hi-maize™ + bifidobacterias.
Los presentes inventores han demostrado en un
ejemplo de trabajo que la combinación de oligosacárido, almidón
resistente y bifidobacterias:
(a) potencia más el efecto de un número mayor de
bifidobacterias intestinales que el efecto aditivo; y
(b) que el número persiste durante un periodo
mayor de tiempo cuando los tres componentes se dosifican por vía
oral.
Además de los usos habituales de los probióticos,
la combinación de almidón resistente + oligosacárido +
bifidobacterias produce una persistencia extendida del número mayor
de bifidobacterias después de cesar la dosificación. Este otro uso
puede ser valioso en situaciones en las que no es posible tomar una
dosis diaria, por ejemplo, durante un viaje. También se observó
persistencia cuando Hi-maize™ + bifidobacterias se
utilizaron en estos animales.
Claims (12)
1. Una composición probiótica que comprende uno
o más microorganismos probióticos, un vehículo que actúa para
transportar el uno o más microorganismos probióticos hacia el
intestino grueso u otras regiones del tracto gastrointestinal de un
animal, comprendiendo el vehículo un almidón resistente modificado o
no modificado o sus mezclas, actuando dicho vehículo como un medio
de mantenimiento o crecimiento para los microorganismos en el
intestino grueso u otras regiones del tracto gastrointestinal, y un
oligosacárido seleccionado del grupo que consiste en fructo-,
galacto-malto-, isomalto-, gentio-, xilo-,
palatinosa-, soja- (incluyendo rafinosa y estaquiosa), quito-,
agaro-, neoagaro-, \alpha-gluco-,
\beta-gluco-ciclo-, inulo-,
glicosilsacarosa, lactulosa, lactosacarosa y xilsacarosa,
utilizándose dicho oligosacárido en una concentración desde 0,01% a
10% (p/p).
2. Una composición probiótica según la
reivindicación 1, en la que el oligosacárido es
fructooligosacárido.
3. Una composición probiótica según la
reivindicación 1 ó 2, en la que el microorganismo probiótico se
selecciona de levaduras, bacterias y sus mezclas.
4. Una composición probiótica según la
reivindicación 3, en la que la levadura es Saccharomyces.
5. Una composición probiótica según la
reivindicación 3, en la que la bacteria se selecciona del grupo que
consiste en los géneros Bifidobacterium, Bacteroides,
Clostridium, Fusobacterium, Propionibacterium, Streptococcus,
Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostreptococcus y
Lactobacillus.
6. Una composición probiótica según la
reivindicación 5, en la que la bacteria es
Bifidobacterium.
7. Una composición probiótica según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la
concentración del oligosacárido se encuentra entre 0,05% y 5%
(p/p).
8. Una composición probiótica según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el almidón
resistente se deriva de maíz, cebada, trigo, arroz u otros cereales,
legumbres, plátanos u otros tipos de frutas, patatas o sus
mezclas.
9. Una composición probiótica según la
reivindicación 8, en la que el almidón resistente es un almidón de
alto contenido en amilosa que tiene un contenido de amilosa de 50%
p/p o más, o almidón de arroz y trigo que tiene un contenido de
amilosa de 27% p/p o más.
10. Una composición probiótica según la
reivindicación 9, en la que el almidón resistente es un almidón de
alto contenido en amilosa que tiene un contenido de amilosa de 80%
p/p.
11. Una composición probiótica según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el almidón
resistente está modificado de forma física, química, enzimática,
está reticulado utilizando reactivos difuncionales, o mediante
cristalización.
12. Una composición probiótica según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, para su utilización en el
tratamiento de un animal para aumentar el número de microorganismos
probióticos o residentes en el tracto gastrointestinal de dicho
animal.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPN881396 | 1996-03-20 | ||
AUPN8813A AUPN881396A0 (en) | 1996-03-20 | 1996-03-20 | Enhancement of microbial colonization of the gastrointestinal tract |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2234002T3 true ES2234002T3 (es) | 2005-06-16 |
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