Uso de levaduras para la reducción de la biodisponibilidad oral de cadmio

Abstract

[ES] El agua y los alimentos constituyen la principal forma de exposición a cadmio (Cd) para la población no fumadora. La absorción intestinal de este elemento juega un papel fundamental en su toxicidad, ya que determina la cantidad del tóxico que llega a la circulación sistémica (biodisponibilidad). Esta absorción está influenciada por diferentes factores, entre los que cabe destacar algunos componentes alimentarios y probióticos. El objetivo de este trabajo es evaluar la capacidad de Saccharomyces cerevisiae para reducir la cantidad de Cd que se absorbe tras la ingesta. Para este fin se ha evaluado la capacidad de varias cepas de S. cerevisiae de uso alimentario de unir Cd en disolución acuosa (0.1 y 1 mg/L). Posteriormente se ha evaluado si las cepas son capaces de unir Cd durante la digestión gastrointestinal de patrones acuosos de Cd y de alimentos con elevados contenidos del metal. Finalmente, se ha ensayado si las cepas son capaces de reducir la cantidad de Cd que es absorbido por un modelo celular de epitelio intestinal (línea celular Caco-2). Los resultados muestran que las levaduras son capaces de unir Cd, especialmente a la concentración más baja (82-100%). Las condiciones del proceso digestivo afectan la capacidad de interacción de las cepas de S. cerevisiae con el Cd. Cuando el Cd está en disolución acuosa, se observan captaciones importantes durante la digestión especialmente para las cepas 8, 9 y 10. Sin embargo, no se produce la interacción Cd-levaduras cuando el proceso digestivo se aplica a muestras de setas. Estos cambios en los porcentajes de interacción pueden ser consecuencia de las condiciones del proceso digestivo y/o de las características de la matriz alimentaria. La retención por parte de S. cerevisiae del Cd en disolución acuosa se traduce en una reducción de su absorción intestinal in vitro. Los datos obtenidos sugieren que S. cerevisiae puede ser útil como estrategia de bioremediación del Cd en aguas y posiblemente alimentos líquidos, pero su uso como estrategia para reducir la absorción intestinal de Cd no es aplicable a todas las situaciones de exposición poblacional existentes, ya que la interacción Cd-Saccharomyces parece ser matriz dependiente

[EN] Water and food are the main form of exposure to cadmium (Cd) for the non-smoking population. The intestinal absorption of this element plays a central role in its toxicity, since it is what determines the amount of the toxic element that reaches the systemic circulation (bioavailability). This absorption is influenced by different factors, including some food components and probiotics. The objective of this study is to evaluate the capacity of Saccharomyces cerevisiae to reduce the amount of Cd that is absorbed after ingestion. For this purpose, the capacity of several strains of S. cerevisiae of food grade to bind Cd in aqueous solution (0.1 and 1 mg/L) was evaluated. Subsequently, it has been evaluated whether these strains are able to bind Cd during the gastrointestinal digestion of aqueous Cd solutions and foods with high Cd contents. Finally, it has been tested whether the strains are able to reduce the amount of Cd that is absorbed by a cellular model of intestinal epithelium (Caco-2 cell line). The results show that the yeasts are able to bind Cd, especially at the lowest concentration (82-100%). The conditions of the digestive process affect the interaction capacity of the strains of S. cerevisiae with Cd. When Cd is in aqueous solution, important uptakes are observed especially for strains 8, 9 and 10. However, Cd-yeast interaction do not occur when the digestive process is applied to mushroom samples. These changes in the percentages of interaction may be a consequence of the conditions of the digestive process and/or due to the characteristics of the food matrix. Retention by S. cerevisiae of Cd in aqueous solution results in a reduction of its intestinal absorption in vitro. The data obtained suggest that S. cerevisiae may be useful as a strategy of bioremediation of Cd in water and liquid foods, but its use as a strategy to reduce the intestinal absorption of Cd is not applicable to all the situations of exposure, since the Cd-Saccharomyces interaction seems to be matrix dependent