XIII Congreso Nacional Farmacéutico Granada, 15-18 de octubre de 2002 Mesa Redonda: Alimentos Funcionales Ponencia: Oligosacáridos Prebióticos Ana Polvorosa Montes División de Nutrición Infantil. Nutricia Mesa Redonda: Alimentos Funcionales Oligosacáridos Prebióticos Ana Polvorosa Montes División de Nutrición Infantil. Nutricia Ingredientes alimentarios no digeribles que benefician al huésped estimulando selectivamente el crecimiento o actividad de una o de un número limitado de bacterias colónicas que no son 1 patógenas. Este estímulo tiene como efecto favorecer la salud del huésped . OLIGOSACÁRIDOS PREBIOTICOS ♦ Estructura química: carbohidratos ♦ Función: bifidogénica, no energética (no incrementan los niveles de glucosa en sangre ni los niveles de insulina) ♦ Son componentes habituales de muchos productos naturales (frutas, verduras...) y también están presentes en la leche materna Oligosacáridos Prebióticos en la leche materna ♦ Suponen una fracción importante, semejante a las proteínas (1% oligosacáridos 2 neutros, 0.1% oligosacáridos ácidos) . ♦ El patrón de oligosacáridos de la leche de cada madre es diferente, siendo único y 3 4 constante para cada individuo , . ♦ Más de 130 oligosacáridos diferentes ♦ Son resistentes a la digestión en el tracto digestivo superior, llegando inalterados al colon donde son fermentados por la microflora residente. Juegan un papel muy importante en el efecto bifidogénico y en el papel prebiótico que tiene 5 la leche materna . Tienen, entre otros, un efecto antibacteriano evitando la adhesión de las bacterias patógenas y bloqueando los receptores de enterotoxinas. El intestino humano está colonizado por un amplio número y variedad de bacterias, siendo el 12 intestino grueso la parte del tracto digestivo que presenta mayor cantidad, 10 por gramo de 6,7 contenido intestinal. En el colon existen más de 400 especies de bacterias diferentes , bacterias que se reciben en el momento del parto procedentes del intestino y de la vagina de la 8 9 madre , Dentro de las bacterias que colonizan el intestino las hay con efectos beneficiosos y otras con efectos perjudiciales las cuales están en equilibrio, estos efectos son: Efectos beneficiosos Efectos perjudiciales •Diarrea •Infecciones •Daños hepáticos •Carcinogénesis •Putrefacción • Inhibición de las bacterias patógenas •Estimulación del sistema inmune •Reducción de la producción de gas •Mejora de la digestión •Mejora de la Absorción de los nutrientes esenciales •Síntesis de vitaminas XIII Congreso Nacional Farmacéutico Granada, 15-18 de octubre de 2002 Lactantes alimentados con leche materna: tienen un predominio de Bifidobacterias (90-99% del 10 total de la flora intestinal) desplazando el equilibrio a los efectos beneficiosos . Lactantes alimentados con leche de fórmula: tienen una flora intestinal mixta 68% Bifidobacterias 17% Enterobacterias 11% Bacteroides 4% Enterococos 10 semejante a la que tienen los adultos . El predominio de Bifidobacterias tiene los siguientes efectos positivos: •Desarrollo de la inmunidad frente a patógenos •Excreción de metabolitos que inhiben a las bacterias patógenas G + y G – •Disminución del pH en el colon por producción de ácidos efecto antibacteriano inhibición de enzimas de cél. cancerosas 11 •Producción de vitaminas ( vit. B ) •Producción de E digestivas: fosfatasas y lisozimas •Disminuyen las infecciones respiratorias y Gastrointestinales, en niños alimentados con 12 leche materna TODO ESTO PRINCIPALMENTE DEBIDO A LA PRESENCIA EN LA LECHE MATERNA DE OLIGOSACARIDOS prebioticos Oligosacáridos Prebióticos en fórmulas infantiles Al contrario que la leche materna, las fórmulas infantiles no contienen oligosacáridos con efecto promotor sobre la flora intestinal Los lactantes alimentados con fórmulas infantiles tienen una flora intestinal mixta Está demostrado que la flora intestinal con un elevado predominio de Bifidobacterias tiene 13 efectos beneficiosos y protectores sobre el organismo Sería deseable incrementar el número de Bifidobacterias en el colon de los lactantes alimentados con lactancia artificial q Adicionar colonias vivas de Bifidobacterias que permanezcan viables durante el transito 14 intestinal hasta llegar al colon: probiótico q Adicionar selección de oligosacáridos no digestibles con efecto bifidogénico semejante a la leche materna: prebiótico Para que un componente nutricional tenga categoría de prebiótico debe cumplir una serie de 15 requisitos : § No ser hidrolizado ni absorbido en la parte superior del tracto gastrointestinal. § Ser un sustrato selectivo de una o de un número limitado de bacterias colónicas beneficiosas, estimulando su número o su actividad metabólica. § Mantener el equilibrio de la flora colónica a favor de una composición más favorable. § Inducir efectos beneficiosos en el organismo que lo ingiere, mediante la producción indirecta de energía, substratos metabólicos y micronutrientes esenciales útiles. Se realizaron diferentes estudios para saber qué podría actuar como prebiótico obteniendo como resultado que los Fructo- y Galacto-oligosacáridos son los únicos carbohidratos no digeribles que cumplen todos los criterios para ser denominado Prebiótico. Incrementan el número de Bifidobacterias y Lactobacillus solamente en el colon y promueven el desarrollo de un amplio espectro de Bifidobacterias y Lactobacillus Galacto-oligosacáridos (GOS): presentes en la leche humana por su alto contenido en ga la cto sa . Son cadenas cortas de oligosacáridos fermentados por la flora intestinal 16 17 en la parte superior del colon. , Fructo-oligosacáridos (FOS): presentes en frutas y verduras. Son oligosacáridos de alto grado de polimerización, con gran número de monosacáridos dando como resultado cadenas largas de oligosacáridos que son fermentados principalmente en la parte inferior del colon. Estos oligosacáridos no van a ser digeridos / absorbidos en la parte superior del tracto 18 19 20 gastrointestinal llegando inalterados al colon de forma que no aportan Energía , , . Son fermentados y metabolizados por los microorganismos colónicos consiguiendo los 21 siguientes efectos q Favorecer motilidad intestinal q Producir ácidos grasos de cadena corta q Favorece la biodisponibilidad mineral y mineralización ósea XIII Congreso Nacional Farmacéutico Granada, 15-18 de octubre de 2002 q q Propiedades protectoras frente a cáncer colorectal Efecto prebiótico EFECTO PREBIÓTICO El efecto prebiótico de la fermentación microbiana de FOS y GOS ha sido ampliamente demostrado tanto `in vitro´ como `in vivo´: Los estudios `in vitro´ realizados con colonias bacterianas fecales o con colonias puras han demostrado que los Fructo-oligosacáridos son fermentados por la mayor parte de las especies 22 23 de Bifidobacterias , . Además, el crecimiento de estas Bifidobacterias se hace a expensas de las bacterias patógenas potenciales (Bacteroides, Clostridium o E.coli) que se mantienen a unos niveles bajos. Este efecto es debido principalmente a la producción ácida durante la fermentación y a la secreción de una sustancia por parte de las Bifidobacterias que es activa contra Clostridium y Coli y otras bacterias patógenas como Listeria, Shigella, Salmonella y virus Colera. Son numerosos los estudios realizados en los últimos años, donde se demuestra que la ingestión regular de oligosacáridos en la dieta determina cambios significativos en la microflora fecal, incrementándose el número de Bifidobacterias y Lactobacillus y reduciéndose el número de bacterias patógenas, al mismo tiempo que la actividad de las enzimas reductoras asociadas 24 25 26 27 28 29 a carcinogénesis disminuída en un 75-90% , , , , , . In vivo se ha podido cuantificar el incremento de los niveles de Bifidobacterias en el colon, así como el efecto sobre las consistencia de las heces en los niños alimentados con una fórmula suplementada con oligosacáridos prebióticos en los estudios realizados por Bohemel et al. en año 2.000 y Moro et al. en 2.002 % Bifidobacteria of total fecal bacteria (mean ± SE) 80 70 *# 60 50 40 30 20 10 breast-fed (n = 16) prebioticformula (n = 16) control formula (n = 18) * p<0.05 6 wk vs. study start # p< 0.05 prebiotic formula vs. control stool consistency scores (means ± SD) 5 = hard Desarrollo de la flora Stool consistency 4=formed study start after 4 weeks Controlgroup: *p=0.0102 vs. GOS/FOS, *p=0.0003 vs. human milk 3=seedy no difference to human milk 2=soft group differencesat28daysaccordingtoANOVAfollowedby Scheffé post-hoc tests 1 = fluid after 6 weeks Boehmetal.,2000 0 5 10 15 20 daysofstudyfeeding 1.- Los oligosacáridos prebióticos se encuentran presentes de forma natural en la leche materna contribuyendo a mejorar las defensas del organismo y a mantener una flora intestinal equilibrada consiguiendo un predominio de las bacterias colónicas beneficiosas para los niños alimentados con leche materna, tales como Bifidobacterias. 2.-Está ampliamente demostrado por los estudio clínicos existentes el beneficio que supone su adición en las fórmulas infantiles para que los niños alimentados con este tipo de fórmulas tengan los mismos beneficios que tendrían los alimentados con leche materna. 1 * * 0 CONCLUSIONES: Knol etal.,J Pediatr Gastroenterol Nutr , 2002, in press Control (n=15) GOS/FOS(n=15) Humanmilk(n=12) Van Loo J, Cummings J, Delzenne N, Englyst H, Franck A, Hopkins M, Kok N, MacFarlane G, Newton D, Quigley M, Roberfroid M, van Vliet T, van den Heuvel E. 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