Proyecto BIOVALORA: Objetivos y resultados obtenidos
El bagazo es el residuo sólido que queda tras el proceso de fermentación de la cerveza, que es considerado un desecho de la producción, o en ocasiones es utilizado como alimento para ganado.
El objetivo principal del proyecto BIOVALORA fue la obtención de materiales y sustancias de con valor añadido para otros sectores, como el biotecnológico para la obtención de ingredientes funcionales, nutrientes, probióticos y prebióticos, y de fibras vegetales que también se utilizaran como carga o aditivo en la transformación de plásticos, a partir del procesado de los residuos del bagazo procedentes de la fabricación de cerveza.
En este proyecto de cooperación financiado por la AVI y la Unión Europea a través del FEDER, participamos tres entidades: la Universidad Politécnica de Valencia, AIJU y BIOITHAS.
Debido a que el bagazo sufre un proceso fermentativo durante la producción de la cerveza, desde BIOITHAS se estableció la hipótesis de que en este residuo podrían estar presentes algunos microorganismos con potencial probiótico, como bacterias o levaduras.
CARACTERIZACIÓN MICROBIOLÓGICA
Primero se llevó a cabo la caracterización microbiológica del residuo del bagazo con dos objetivos distintos: (1) determinar la posible presencia de microorganismos contaminantes peligrosos para la salud humana, y (2) aislar e identificar microorganismos con potencial uso como probióticos, especialmente bacterias (lactobacillus y bifidobacterias) y levaduras.
Para ello, se solicitaron muestras de bagazo a dos tipos de cervecera distintas: industrial y artesanal, a fin de identificar posibles diferencias microbiológicas según el método de producción de la cerveza, y se llevó a cabo la siembra en distintos medios de cultivo selectivos.
Se aislaron más de 70 microorganismos en las distintas muestras de bagazo, y se mandaron a identificar para conocer de qué especies se trataban a través de la secuenciación y análisis gen 16S rRNA. Finalmente se identificaron aproximadamente 35 especies distintas, aunque la gran mayoría de las especies identificadas fueron microorganismos considerados patógenos, por lo que no pueden ser propuestos para uso como probiótico.
Legislativamente, uno de los puntos fundamentales para que un microorganismo pueda incluirse como probiótico en alimentos o complementos alimenticios es que tengan la calificación de QPS (Qualified Presumption of Safety) por la EFSA (European Food Safety Authority). Por ello, se decidió continuar los estudios posteriores con la cepa identificada de la bacteria acido-láctica Pediococcus acidilactici.
A pesar de que la especie P. acidilactici tenga la calificación de QPS y pueda utilizarse en la industria alimentaria, muchas características de los probióticos son dependientes de la cepa concreta, por lo que se pasó a estudiar la cepa en profundidad, incluyendo la realización de la secuenciación completa de su genoma y análisis in vitro para estudiar otras características probióticas.
ESTUDIOS IN VITRO DE LA CEPA PROBIÓTICA AISLADA
Primero, se realizó la secuenciación completa del genoma de la cepa de Pediococcus acidilactici aislada, con el objetivo de identificar las diferencias con otras cepas de esa misma especie, analizando además la posible presencia de factores de virulencia y resistencia a antibióticos. Los resultados mostraron que la cepa no poseía elementos genéticos que comprometan su seguridad, por lo que la cepa de P. acidilactici aislada puede ser utilizada como probiótico en alimentación.
Posteriormente, y para empezar con la caracterización de las propiedades probióticas de la cepa de P. acidilactici aislada, se llevaron a cabo ensayos para analizar su capacidad para estimular la liberación de hormonas intestinales y la respuesta inmune in vitro (citoquinas pro- y anti-inflamatorias). Los resultaron mostraron que la incubación con Pediococcus induce un aumento en la secreción del péptido YY en las células STC-1, así como que parecen mostrar el potencial anti-inflamatorio de P. acidilactici en vista de la menor inducción de la producción de TNF-α.
PLANTEAMIENTO DEL ENSAYO CLÍNICO
Tras los resultados obtenidos en los análisis in vitro con la cepa de P. acidilactici, se consideró el potencial probiótico de esta bacteria ácido-láctica en pacientes con obesidad, ya que aumenta la producción del péptido YY (PYY), que participa en la regulación del apetito y la saciedad, influenciando en el peso corporal y gasto energético.
Tras una búsqueda bibliográfica de las evidencias publicadas que involucran a esta especie, así como el diseño metodológico de otros ensayos clínicos con probióticos en pacientes con obesidad, se pasó a elaborar el protocolo del ensayo clínico y toda la documentación necesaria para poder ser evaluado por un Comité de Ética.
Así mismo, se trabajó en la formulación del producto a usar en el ensayo clínico, tanto el producto probiótico como el placebo que se utilizará como comparador.
