Escalado industrial de la producción y caracterización molecular del probiótico Bifidobacterium longum sp

Abstract

[EN] Probiotics are live microorganisms that may provide benefits for human health when administered in proper concentrations. Among their beneficial properties we find their antimicrobial and antifungal properties, intestinal symptoms-disease attenuation, allergy symptoms reduction and LDL-cholesterol levels decrease. At the same time, it has been demonstrated that they promote endogenous defence mechanisms and modulate the immune response. Through the last years, it has been shown that genus Bifidobacterium constitutes one of the biggest genus of saprophytic bacteria in the intestinal microbiota, assuming an important role in the immune system development. More specifically, recent studies suggest that strain Bifidobacterium longum ES1 is able to generate an anti-inflammatory response against gluten peptides and partially inhibit the growth of pathogen bacteria in celiac disease patients. The goal of the present work was to optimize the industrial production of Bifidobacterium longum ES1. For this, it was developed an optimal culture medium for the strain growth, several mediums were compared and the proper medium was selected to grow the bacteria in a 1.5 L bioreactor. The process was optimized to obtain high culture densities and high viability counts, both in broth and in lyophilized product. Finally, the strain was molecularly characterized through RAPD method.

[ES] Los probióticos son microorganismos vivos que pueden proporcionar beneficios para la salud humana cuando se administran en cantidades adecuadas. Entre sus propiedades beneficiosas se encuentran sus propiedades antimicrobianas y antimutagénicas, atenuación de los síntomas en enfermedades intestinales, reducción de los síntomas de alergia y reducción de los niveles de colesterol LDL, entre otras. Al mismo tiempo, se ha demostrado que promueven los mecanismos de defensa endógenos y modulan la respuesta inmune. A lo largo de los últimos años, se ha demostrado que el género Bifidobacterium constituye uno de los mayores géneros de bacterias saprófitas de la microbiota intestinal, asumiendo un papel importante en el desarrollo del sistema inmunológico. Más concretamente, recientes investigaciones sugieren que la cepa Bifidobacterium longum ES1, es capaz de generar una respuesta anti-inflamatoria frente a péptidos del gluten e inhibir parcialmente el crecimiento de bacterias patógenas en enfermos de celiaquía. El presente trabajo tuvo como objetivo optimizar la producción a escala industrial de Bifidobacterium longum ES1. Se desarrolló un medio de cultivo óptimo para el crecimiento de la cepa, se llevó a cabo una comparativa entre diversos medios y se seleccionó el medio más apropiado para crecer la cepa en un biorreactor de 1.5 L. Se optimizó el proceso para obtener altas densidades de cultivos y altos recuentos de viabilidad, tanto a nivel de caldo de cultivo como de producto liofilizado. Finalmente, se caracterizó molecularmente la cepa mediante el método de tipificación molecular RAPD.