Modelos de simulación in vitro de la digestión colónica de alimentos

Abstract

[ES] La microbiota colónica humana interviene en el proceso de digestión de los alimentos jugando un papel determinante en la salud humana. Esta comunidad de microorganismos varía entre personas, ya que existen numerosos factores que la modulan. Entre ellos, la dieta es uno de los principales que, a su vez, se ve afectada por consideraciones ambientales, económicas y culturales. Estas evidencias han motivado el estudio del impacto de la dieta sobre la microbiota colónica y el desarrollo de metodologías que permitan la simulación in vitro de esta etapa de la digestión de alimentos. Esta revisión bibliográfica recopila las certezas actuales acerca del diseño de estos experimentos atendiendo a la fisiología, la metodología, las variables de proceso y las determinaciones analíticas adyacentes. Así pues, en primer lugar, se resume la composición en géneros y filos de la microbiota y su relación con la alimentación, entre otros factores. Seguidamente, se presentan las distintas metodologías utilizadas en los estudios in vitro de digestión colónica, ya sean en estático, dinámico y con uno o varios compartimentos. Finalmente, la revisión hace un repaso a las técnicas analíticas para la identificación de colonias de especies y para la cuantificación de metabolitos. Pese a los avances en los sistemas de simulación de la digestión y el refinamiento en las técnicas analíticas, todavía existen desafíos por resolver en lo que concierne a este tipo de ensayos, entre los que destacan la simulación de la variabilidad de la composición de la microbiota colónica en distintos contextos y el desarrollo de las técnicas analíticas de más moderna aplicación.

[EN] The colonic human microbiota takes part in the food digestion process and it has a key role in the maintenance of human health. This community of microbes is different inter-individually due to several factors that modulate its composition. Among them, diet is one of the most relevant, which in turn, it is affected by environmental, economic, and cultural considerations. These evidences have promoted the study of the diet influence on gut microbiota and the development of methodologies which simulate in vitro the colonic digestion of food. The review compiles the current evidence about the design of these experiments according to physiology, methodology, process variables and analytical determinations. In first place, it sums up the microbiological composition and its relationship with food. Next, it presents the different methodologies used in in vitro colonic digestion studies, either static or dynamic, with one or several compartments. Finally, it revises the analytical methodologies in the microbiology identification and the metabolite quantification. Despite the progress in the digestive simulation and analytical techniques, there are still challenges, highlighting the simulation of the microbiological variability that harbours the colon in different situations and the development of modern analytical techniques.

[CA] La microbiota colònica humana intervé en el procés de digestió dels aliments, tenint un paper determinant en la salut humana. Esta comunitat de microorganismes varia entre persones, ja que existeixen nombrosos factors que la modulen. Entre ells, la dieta és un del principals, la qual, a la seua vegada, es veu afectada per consideracions ambientals, econòmiques y culturals. Estes evidencies han motivat l’estudi de l’impacte de la dieta sobre la microbiota colònica i el desenvolupament de metodologies que permeten la simulació in vitro d’esta etapa de la digestió dels aliments. Esta revisió bibliogràfica recopila les evidencies actuals sobre el disseny d’estos experiments atenent a la fisiologia, la metodologia, les variables del procés i les determinacions analítiques adjacents. Per tant, en primer lloc es resumeix la composició en gèneres de la microbiota i la seua relació amb l’alimentació, entre altres factors. Tot seguit, es presenten les distintes metodologies utilitzades en els estudis in vitro de digestió colònica, bé siguen en estàtic, dinàmic, o amb un o diversos compartiments. Finalment, la revisió fa un repàs a les tècniques analítiques per a la identificació de colònies d’espècies i per a la quantificació de metabòlits. Malgrat els avanços en els sistemes de simulació de la digestió i el refinament en les tècniques analítiques, encara existeixen desafiaments per resoldre pel que fa a estos assajos, destacant la simulació de la variabilitat de la composició de la microbiota colònica en distints contextos i el desenvolupament de les tècniques analítiques de més recent aplicació.