UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS

QUMICO FARMACUTICO BILOGO

TRABAJO RECEPCIONALMONOGRAFIA

Uso de la microencapsulacin como mecanismo para la proteccin de probiticos

PRESENTADaniel Onofre Santos Garca

DIRECTOR DEL TRABAJO RECEPCIONALDr. Enrique Bonilla Zavaleta

ORIZABA, VER. MAYO, 2014

AGRADECIMIENTOS

Gracias Padre Dios Yahvh, porque t eres el creador de todo y sin ti no existira nada, gracias por poner a las personas indicadas para guiarme. Gracias Dios.A mis hermanos por ser fuente de motivacin, para mi propia superacin, por su apoyo sincero e ilimitado en cada momento que fue necesario desde el comienzo hasta el final. Gracias. A todos mis maestros, por su dedicacin y tiempo, gracias Dr. Bonilla por la oportunidad de este proyecto.A todos mis familiares que siempre velaron por mi bienestar y con los cuales eh contado y han estado para m desde que llegue al mundo. Gracias.A todos mis amigos, ya que sin ellos no habra disfrutado esta etapa de mi vida, por todas las lecciones que aprend de ustedes y la ms importante el valor de la amistad. Gracias. A mis Padres Rufino y Vicky, por tomar mis cargas y hacerlas suyas, por todo su sacrificio, esfuerzo, y amor incondicional. Este logro es tan suyo como mo, gracias. Gracias Dios por todo el amor que derramaste

NDICENDICE DE FIGURAS6NDICE DE TABLAS6RESUMEN81.INTRODUCCIN92.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIN103.OBJETIVOS113.1.Objetivo General114.MARCO TEORICO124.1.Probiticos.124.2.Principales microorganismos probiticos utilizados actualmente.134.3.Efectos benficos en el consumo de microorganismos probiticos.144.4Factores que condicionan la viabilidad del probitico.194.4.Prebitico y Simbitico.214.5Encapsulacin.234.6Microencapsulacin.244.6.1Uso de la microencapsulacin como mecanismo de proteccin de probiticos.254.7Uso de soluciones, dispersiones y emulsiones, como mecanismo de proteccin264.7.1Tipos de emulsin: simple, doble o mltiple.274.7.2Mtodos para producir microcpsulas.294.8Agentes encapsulantes utilizados para la proteccin de sustancias bioactivas.351.8.1Alginato361.8.2-carragenina371.8.3Almidn371.8.4Maltodextrinas371.8.5Goma arbiga371.8.6Gelana381.8.7Xantana381.8.8Quitosano391.8.9Protenas aisladas de suero lcteo (PS)391.8.10Gelatina391.9Estudios sobre el efecto de la microencapsulacin en los probiticos y su funcin.401.9.1Gnero Lactobacillus401.9.1.1Lactobacillus acidophilus401.9.1.2Lactobacillus amylovorus y L. fermentun411.9.1.3Lactobacillus brevis421.9.1.4Lactobacillus casei431.9.1.5Lactobacillus delbrueckii sp bulgaricus431.9.1.6Lactobacillus crispatus441.9.1.7Lactobacillus helviticus441.9.1.8Lactobacillus plantarum441.9.2Gnero Bifidobacterium451.9.2.1Bifidobacterium adolescentis461.9.2.2Bifidobacterium animalis461.9.2.3Bifidobacterium infantis y Bifidobacterium longum471.9.2.4Bifidobacterium lactis471.9.3Otras especies de probiticos481.9.3.1Saccharomyces boulardii481.9.3.2Streptococcus salivarius sp. thermophilus482.CONCLUSIONES503.REFERENCIAS51

Figura 1.Diferentes mecanismos de accin ejercidos por las bacterias probiticas..14

Figura 2.Emulsiones mltiples del tipo W/O/W y O/W/O....26

Figura 3.Principio del mtodo de coacervacin compleja.....30

Figura 7.Secador por aspersin.....33

NDICE DE FIGURAS

NDICE DE TABLAS

Tabla 1.Especies de microorganismos con funcin probitica.....12

Tabla 2.Especies de probioticos y su dosificacion....16

Tabla 3.Clasificacin de algunos mtodos de encapsulacin............................................................28

Tabla 4.Polisacridos empleados en la encapsulacin de probiticos......35

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RESUMENEl uso de microorganismos en los alimentos se ha utilizado a lo largo de la historia, en reas como la medicina y la industria alimentaria, descubriendo que no solo pueden tener un efecto patgeno, como ciertas cepas, sino que administrados en las cantidades y condiciones adecuadas pueden ejercer un efecto teraputico sobre su husped. Para lograr esto los microorganismos tienen que atravesar diversas barreras y seguir manteniendo su viabilidad para ejercer su efecto en el sitio de accin. Se ha propuesto la microencapsulacin como medida para mantener la viabilidad de los microorganismos durante el almacenamiento y su paso travs del tracto gastrointestinal, la microencapsulacin proporciona tambin un sistema con el cual se puede controlar la liberacin del probitico dependiendo del tipo de matriz utilizada, en la actualidad la industria alimentaria busca la obtencin de un alimento no solo comestible, sino que aporte un beneficio a la salud del consumidor. La industria de los alimentos en la ltima dcada ha indagado en la utilizacin de probiticos que cumplan con esta caracterstica, llegando al mercado diversos productos en su mayora de origen lcteo, debido a las cepas utilizadas, estos microorganismos han demostrado que pueden ser combinados con diversas sustancias, por ejemplo los prebiticos aumentando su efectividad. Diversos estudios han demostrado su eficacia en el tratamiento de ciertas enfermedades como el cncer de colon, alergias, y un crecimiento en la funcin del sistema inmune, entre otros. El presente trabajo hace una revisin de los diferentes beneficios que aportan las cepas probiticas durante su consumo, las variables a considerar para su encapsulacin y la cantidad mnima requerida para que se logre un efecto teraputico en el husped y se pueda considerar como microorganismo probitico. Se realiza una descripcin breve de las tcnicas comnmente utilizadas para la microencapsulacin de probiticos, as como de diversos estudios en los que se ha evaluado la efectividad de la microencapsulacin en la proteccin de las cepas probiticas.

1. INTRODUCCIN La organizacin mundial de la salud define a los probiticos como microorganismos vivos que administrados en las cantidades adecuadas producen un efecto teraputico. Para que esto sea posible es necesario que los microorganismos lleguen en condiciones de viabilidad al sitio de accin, en la mayora de los casos el intestino delgado, no sin antes cruzar por diferentes barreras tanto ambientales como fisiolgicas (Arribas et al., 2008). La microencapsulacin es la alternativa para lograr que las cepas probiticas puedan llegar al intestino, con suficiente viabilidad para lograr el efecto teraputico. Existe una amplia gama de agentes encapsulantes, para lograr la microencapsulacin es necesaria la seleccin de un material de pared adecuado que tenga las propiedades necesarias para soportar el procesamiento del mtodo elegido y lograr la obtencin de la cantidad necesaria de unidades formadoras de colonias (UFC) viables para colonizar el intestino delgado y producir un efecto teraputico. Cada tcnica tiene una funcin especfica, dependiendo de la finalidad del producto que se quiera encapsular. Al combinar el material de pared correctamente con otros agentes como los prebiticos, se incrementa el efecto teraputico, y la viabilidad del microorganismo durante el procesamiento y el tiempo de almacenamiento (Buriti et al., 2007).Los beneficios en el consumo de bacterias probiticas son altamente extensos, y van desde el tratamiento de diarreas hasta enfermedades graves como el cncer de colon entre otras. La microencapsulacin provee el medio necesario para que los microorganismos probiticos arriben a su sitio de accin en las concentraciones adecuadas y normativas para ser considerados probiticos.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACINEn la actualidad la necesidad de alimentos innovadores, en la industria alimentaria, ha llevado a la utilizacin de probiticos, ya que actualmente no es suficiente un alimento que contenga solo los nutrientes necesarios para una buena dieta, sino que tambin produzca un efecto teraputico en el husped en la lucha contra ciertos padecimientos para lograr mantener la salud del cuerpo humano. Es necesario realizar una revisin bibliogrfica, que permita obtener informacin acerca de los mecanismos de proteccin que influyen en la viabilidad de la cepa probitica, que permitan mantener una mayor viabilidad celular de los microorganismos probiticos, segn la funcin requerida del producto final.Por lo tanto una recopilacin de los numerosos estudios realizados en los ltimos aos nos permite tener una fuente de informacin confiable, la cual puede ser aplicada en el trabajo de laboratorio, evitando bsquedas y prdida de tiempo innecesarias. Al tener una base de datos, en torno a las caractersticas de los probiticos se hace posible el desarrollo cientfico, as como la creacin y mejora de diversos proyectos de investigacin.

3. OBJETIVOS

3.1. Objetivo GeneralRealizar una revisin bibliogrfica actualizada acerca de las distintas tcnicas de microencapsulacin y su efectividad como sistema de proteccin de las cepas probiticas, que logren mantener una viabilidad celular elevada an despus de su paso a travs de barreras ambientales y fisiolgicas, para proporcionar un efecto teraputico.

4. MARCO TEORICO

4.1. Probiticos.Los probiticos han sido consumidos por humanos desde tiempos inmemoriales, en forma de leche fermentada, yogurt y otros alimentos fermentados, dependiendo de la cultura en particular, es el tipo de alimento fermentado a ocupar.La Organizacin Mundial de la Salud define a los probiticos como microorganismos vivos que administrados en cantidades adecuadas producen un efecto beneficioso sobre la salud del hospedador. Para que los microorganismos puedan ser considerados probiticos deben cumplir las siguientes condiciones (Arribas et al., 2008): Ser de origen humano ya que las cepas aisladas de los seres humanos sanos, posiblemente no sean patgenas y tengan ms facilidad para colonizar el intestino, habindose utilizado para definir esta caracterstica el acrnimo ingls GRAS (generally recognized as safe) Deben poseer tolerancia a las condiciones ambientales del tracto gastrointestinal (GI) ya que deben llegar en condiciones viables al lugar de accin. Por lo tanto es necesario que resistan factores como el pH gstrico, enzimas digestivas y la accin de las sales biliares. Han de ser capaces de colonizar el intestino con un tiempo corto de replicacin y adherirse a la mucosa intestinal para que tenga lugar la modulacin de la respuesta inmune, as como la exclusin de microorganismos patgenos.Los probiticos utilizados en el mercado deben ser evaluados detalladamente con el fin de estar conscientes de su inocuidad, y que estos no produzcan sustancias txicas ni afines a estas, que puedan daar al husped (Hernndez, 2009).Para lograr la identificacin de una cepa probitica se tiene que aislar en un medio de cultivo (MRS) y realizar pruebas bioqumicas para determinar la produccin de cido lctico, as como de identificacin de morfologa por tinciones de Gram y esporas, adems de las pruebas de produccin de enzimas citocromo-c-oxidasa y catalasa. Se realizan estudios de tolerancia al cido, crecimiento a distintas temperaturas, tolerancia a las sales biliares y capacidad fermentativa (vila et al., 2010).4.2. Principales microorganismos probiticos utilizados actualmente.De la amplia variedad de microorganismos que existen aquellos que tienen un efecto teraputico sobre la salud del hospedador se conocen como probiticos (Arribas et al., 2008). Hoy en da el uso de probiticos empieza a crecer de manera exponencial, debido a las nuevas tecnologas que se han desarrollado a travs de los aos que permiten la obtencin de microorganismos viables y funcionales para su consumo por el ser humano.La utilizacin de probiticos para tratar distintas enfermedades hace de los mismos un campo amplio de trabajo en el que se estudia su funcionalidad, as como los parmetros, y condiciones que se deben cumplir para mantener su viabilidad. En la actualidad se ha buscado la encapsulacin de distintas cepas de microorganismos pero principalmente se han utilizado bacterias como Lactobacillus y Bifidobacterium. En la Tabla 1 se muestran las bacterias probiticas utilizadas comnmente (Prado et al., 2008).Tabla 1. Especies de microorganismos con funcin probitica.Microorganismos probiticos

Especies de LactobacillusEspecies de BifidobacteriumOtras

L. acidophilusB. adolescentesBacillus cerus

L. amylovorusB. animalisClostridium botyricum

L. brevisB. breveEnterococcus faecalis

L. caseiB. bifidumEnterococcus faecium

L. casei sp. RhamnosusB. infantisEscherichia coli

L. crispatusB. lactisLactococcus lactis sp.cremoris

L. delbrueckii sp. BulgaricusB. longumLactococcus lactis sp. Lactis

L. fermentunLeuconostoc mesenteroides sp. Dextranicum

L. gasseriPediococcus acidilactici

L. helviticusPropionibacterium freudenreichii

L. jhonsoniiSaccharomyces boulardii

L. lactisStreptococcus salivarius Streptococcus thermophilus

L. paracasei

L. plantarum

L. reuteri

1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. Efectos benficos en el consumo de microorganismos probiticos.El tracto gastrointestinal (GI) inicia desde la boca envuelve el esfago, el estomago, el intestino delgado y el intestino grueso y termina en el ano. El tracto GI tiene cuatro funciones principales ingestin, digestin, absorcin y defecacin. En un hombre adulto normal el tracto GI tiene aproximadamente 6.5 m de longitud y puede ser dividido en tracto superior (boca, esfago y estomago) e inferior (intestino delgado, grueso y ano). Bacterias aerobias, anaerobias, levaduras y hongos viven dentro del tracto GI que tiene ms de 400 m2 de rea, todos estos organismos viven en un tracto gastrointestinal saludable en una asociacin llamada simbiosis. La mayora de las 2000 especies que habitan dentro de nuestro cuerpo habitan en nuestro intestino (Ianitti y Palmieri, 2010). Los microorganismos probiticos tienen efecto sobre el ecosistema intestinal estimulando los mecanismos inmunitarios de la mucosa y los no inmunitarios a travs de un antagonismo/competencia con patgenos potenciales (Organizacin Mundial de Gastroenterologa, 2008).Parracho y Anne (2007) mencionan diversas funciones a nivel gastrointestinal de los probiticos promoviendo los siguientes efectos:1. Competicin con bacterias nocivas por: Desplazamiento de su sitio de unin al epitelio. Inhibicin de su crecimiento y/o muerte mediante la produccin de compuestos antibacterianos o reduccin del pH.2. Mejora de la funcin de barrera intestinal.La presencia de algunas bacterias en el tracto intestinal, depende de su capacidad de adherirse al epitelio intestinal, de tal manera que quedan inmovilizados en la pared del intestino y se resisten a ser expulsadas por el peristaltismo, previniendo la entrada de compuestos o agentes potencialmente lesivos para el organismo.3. Produccin de nutrientes importantes para la funcin intestinal.Los cidos grasos de cadena corta (AGCC), principalmente acetato, propionato y butirato, generados principalmente en el intestino grueso, son los productos finales en la fermentacin llevada a cabo por la flora bacteriana comensal de los carbohidratos procedentes de la dieta que no han sido digeridos en el intestino delgado.4. Inmunomodulacin. Diversos estudios han puesto de manifiesto que numerosos lactobacilos pueden alertar al sistema inmune intestinal, y secundariamente favorecer el rechazo de microorganismos infecciosos potencialmente lesivos, esto lo pueden realizar mediante la produccin de inmunoglobulinas especficas de tipo A, o la activacin de clulas K (natural killer).

5. Degradacin de los receptores de toxinas.Adems Lourens y Viljoen (2001) demostraron funciones teraputicas como:1. Prevencin de infecciones urogenitales.2. Alivio de la constipacin3. Proteccin contra la diarrea del viajero4. Prevencin de diarrea infantil5. Reduccin de diarreas inducidas por antibiticos6. Prevencin de hipercolesterolemia7. Proteccin contra cncer de colon/vejiga8. Prevencin de osteoporosis

Figura 1. Diferentes mecanismos de accin ejercidos por las bacterias probiticas, adaptado de Arribas et al., (2008).Los probiticos se han usado de gran manera para combatir padecimientos como diarreas y enfermedades inflamatorias del intestino (Kieran et al., 2003). El ms prometedor de los resultados es en su uso contra la gastroenteritis aguda en nios, en particular, diarrea por rotavirus y el uso de S. boulardii en prevencin contra la diarrea causada por antibiticos (Sullivan y Nord, 2002). Estudios recientes han demostrado su actividad para prevenir o eliminar las infecciones causadas por Helicobacter pylori (Halmiton, 2003). Se ha comprobado que cierto tipo de bifidobacterias intestinales producen el cido linoleico conjugado (ALC), un cido graso que promueve la salud sistmica (Shea et al., 2011).Actualmente el uso de probiticos, es una propuesta novedosa en el tratamiento de las alergias, principalmente para el tratamiento del eczema, asociado especialmente a la IgE. La comprensin de los mecanismos de proteccin en la enfermedad alrgica ser de gran ayuda para prevenir y tratar este padecimiento (Zheng et al., 2012).En Japn se consume el natto que es un alimento fermentado, y cocido hecho de Bacillus subtilis el cul es utilizado para estimular el sistema inmune, producir vitamina K y con propiedades anticancergenas, el alto consumo de este producto y los beneficios que produce apoyan al uso de los probiticos (Hong et al., 2005). Adems de utilizar la administracin oral, los probiticos tambin pueden administrarse directamente en el sitio de accin si la cepa probitica cumple con los requisitos, se maneja la administracin rectal y vaginal (Mombelli et al., 2000). Los beneficios de los probiticos no se han aplicado solamente a hombres sino tambin en animales como los peces (tilapia, Oreochromis niloticus) en la prevencin de infecciones, las bacterias probiticas demostraron un alce en la actividad del sistema inmune promoviendo la actividad del complemento aumentando la fagocitosis en el pez (Pirarat et al., 2006).En el rea alimentaria se han realizado algunos estudios que comprueban, que la adicin de probiticos ya sean libres o encapsulados, previene el decrecimiento del pH en un alimento de origen lcteo, aumentado su vida de anaquel (Kailasapathy, 2006).En la actualidad existe una dosificacin de probiticos para diferentes padecimientos como se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 2. Especies de probiticos y dosificacin, adaptada de Toedter (2010):Enfermedad ProbiticoRgimen de dosificacin recomendada

Diarrea infecciosa aguda en lactantes y niosLactobacillus rhamnosus GG (LGG)Al menos 1010 UFC en 250 mL de solucin de rehidratacin oral; 1010-1011 UFC dos veces al da de 2-5 das.

Lactobacillus reuteri1010-1011 UFC diario durante 5 das.

Diarrea asociada con antibiticosSaccharomyces boulardii4 x109- 2x1010 UFC diarias de 1-4 semanas.

LGG6 x109- 4x1010 UFC diarias de 1-2 semanas.

Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus bulgaricus2x109 UFC diarias de 5-10 das.

L. acidophilus y Bifidobacterium longum5x109 UFC diarias por 7 das.

L. acidophilus y Bifidobacterium lactis1x1011 UFC diarias por 21 das.

Infeccin por Clostridium difficileS. boulardii2x1010 UFC (1g) diario por 4 semanas ms vancomicina y/o metronidazol.

Diarrea del viajeroLGG2x109 bacterias diarias iniciando dos das antes del viaje y continuando a lo largo del mismo.

S. boulardii5x109- 2x1010 UFC diarias iniciando cinco das antes del viaje y continuando a lo largo del mismo.

Sndrome de intestino irritableVSL #39x1011 UFC diarias por 8 semanas.

Bifidobacterium infantis 35624106-1010 UFC diario por 4 semanas.

LGG y otros microorganismos8-9 x109 UFC diario por 6 meses.

Colitis ulcerativa (UC por sus siglas en ingls)Escherichia coli Nisle 1917UC activa: 5x1010 bacterias, 2 veces al da hasta la remisin (mximo 12 semanas) seguido de 5x1010 bacterias diarias por un mximo de 12 meses; UC inactiva: 5x1010 bacterias diarias (el estudio dur 12 semanas)

S. boulardiiUC activa: 250 mg 3 veces al da por 4 semanas ms mesalamine.

VSL #3UC activa: 1.8x1012 bacterias dos veces al dia por tres semanas ms terapia convencional.

Enfermedad de CrohnS. boulardiiTerapia de mantenimiento 1 g al da mas mesalamine.

PouchitisVSL#3

Terapia de mantenimiento: 1.8 x 1012 dado como 3-g dos veces al da durante 9 meses;

Prevencin de enfermedad atpicaLGG1010 UFC diario de 2-4 semanas antes del parto en mujeres embarazadas seguido de la administracin al infante durante 6 meses.

Candidiasis vulvovaginalLGG109 bacterias insertadas en supositorios dos veces al da por 7 das.

L. rhamnosus GR-1 y Lactobacillus fermentun RC-14

L. acidophilus8 oz de yogurt que contenga 108 UFC/mL cn una ingesta diaria por 6 meses.

VLS #3: Mezcla de 8 microorganismos probiticos (Lactobacillus casei, L. plantarum, L. acidophilus, L. bulgaricus, B. longum, Bifidobacterium breve, B. infantis, y Streptococcus thermophilus).

4.4 Factores que condicionan la viabilidad del probitico.La capacidad de los microorganismos para sobrevivir y crecer depende en gran medida de su capacidad para adaptarse a los cambios del entorno. Su adaptacin a entornos adversos es por lo general asociada con la induccin de un gran nmero de genes, la sntesis de protenas en respuesta al estrs y el desarrollo de respuesta cruzada a varios tipos de estrs (Doleyres y Lacroix, 2004).Las estrategias de microencapsulacin de probiticos, protegen las cepas de diversas condiciones ambientales y fisiolgicas a las que pueden ser expuestas. Se considera pertinente seleccionar una cepa que ya sea resistente a las condiciones gastrointestinales, tecnolgicas y de procesamiento, para evitar la degradacin de los probiticos, mejorar su liberacin en el intestino y, por consiguiente obtener un mayor aprovechamiento de sus cualidades funcionales. Nag (2011) enlist factores que deben ser tomados en cuenta en la encapsulacin de probiticos:1. Factores asociados con el procesamiento de alimentos: El tratamiento con calor y el secado mejoran la vida de anaquel de un alimento, pero son perjudiciales para la viabilidad de las bacterias probiticas. La restriccin de la multiplicacin de clulas bacterianas probiticas, una vez adicionada al alimento, provoca el deterioro del producto. Las condiciones perjudiciales para la supervivencia de cultivos probiticos en productos lcteos fermentados por: acidez, pH, perxido de hidrgeno, temperatura de almacenamiento, presencia de otras especies y cepas, concentracin de los cidos lcticos y actico, y presencia de la protenas de suero de leche.2. Exposicin a cido gstrico presente en el estmago. La tolerancia al cido gstrico es una cualidad que una cepa probitica debe poseer ya que su pH oscila en 2.0. Esta tolerancia puede ser mejorada por diversas vas: regulacin de los genes responsables para la proteccin al estrs y por adaptacin al medio ambiente acdico.3. Exposicin a sales biliares presentes en el fluido intestinal. La capacidad de supervivencia en el transito mediante el intestino delgado y la tolerancia a las sales biliares presentes. Algunas cepas son capaces de desconjugar los cidos biliares usando las hidrolasas de sales biliares.4. Intolerancia al oxgeno de cepas probiticas. El contenido de oxgeno y el potencial redox del medio ambiente son muy importantes para los probiticos. Las cepas probiticas anaerobias son directamente afectadas por la presencia de oxgeno en el ecosistema microbiano intestinal y en condiciones de estrs oxidativo exgeno, causando extensin de la fase lag y limitacin del crecimiento morfologa celular alterada y cambios en los perfiles de cidos grasos celulares.La principal problemtica que presenta el uso de probiticos son factores que influyen en la viabilidad y supervivencia de los microorganismos, entre ellos podemos resaltar la acidez gstrica, el pH, sales biliares, entre otros. As como las condiciones de almacenamiento. Esto con lleva a un decrecimiento en su supervivencia, provocando una baja en sus valores de concentracin necesarios para llevar a cabo su efecto en el sitio de accin (Buriti et al., 2010).Para que un probitico sea viable debe exceder 107 UFC/g a la fecha lmite de consumo que representan un efecto teraputico en el husped, y manteniendo un nivel mnimo de 106 UFC/g para ser reconocido como probitico y confiera un beneficio a la salud del hospedador (Heenan et al., 2004; Sue-Siang et al., 2009; Nualkaekul et al., 2011).

4.4. Prebitico y Simbitico. Los probiticos pueden ser usados solos o combinados con los prebiticos. Los prebiticos son componentes inactivos de los alimentos que estimulan el crecimiento de bacterias benficas en el tracto gastrointestinal y potencia los beneficios dentro del cuerpo humano, estn definidos como ingredientes alimenticios no digeribles que afectan benficamente al husped, estimulando un crecimiento selectivo, y la, actividad de un nmero limitado de bacterias beneficiales en el coln y por lo tanto mejora la salud del husped (Binns y Kyung, 2010).Los prebiticos son por regla general hidratos de carbono, que no son digeribles en el intestino delgado, (oligosacaridos o polisacridos) como protenas, pptidos o algunos tipos de lpidos. La leche materna es un ejemplo de un prebitico natural, debido a esto en la etapa de lactancia Bifidobacterium domina la flora intestinal (Isolauri et al., 2002).Segn la Organizacin Mundial de Gastroenterologa (OMGE) (2008), los prebiticos comnmente utilizados son: Oligofructosa. Oligosacaridos de la leche de pecho. Inulina. Lactulosa. Galacto-oligosacaridos.Algunos de los efectos benficos de los probiticos son los siguientes (Vrese y Schrezenmeir, 2008): Actuacin como fibras dietticas: Al no ser digeribles por las enzimas del intestino, pero fermentables por la microbiota intestinal, se incrementa la biomasa, el peso de las heces y la frecuencia de evacuacin, teniendo un efecto positivo en la constipacin y salud de la mucosa intestinal. Estimulacin de la flora intestinal: Estimulan el crecimiento de bacterias con efecto protector, e inhiben el desarrollo de bacterias patgenas. Estimulacin de la absorcin de minerales: La disminucin del pH en el intestino mejora la absorcin de calcio, hierro y magnesio en el intestino grueso, probablemente debido a un aumento de la solubilidad de minerales. Modulacin del metabolismo heptico de lpidos: Se ha estudiado este efecto en ratas y hamsters, bajo una dieta alta en grasas y baja en fibra, los prebiticos redujeron altamente los niveles de triglicridos y colesterol. Propiedades inmunoduladoras: Aunque la inulina y la oligofructosa no tienen ningn efecto inmunognico directo, se puede dar por influir en la flora intestinal, y modular indirectamente diversos parmetros del sistema inmune, como la actividad de clulas NK, la secrecin de IL-10 y el interfern, y la proliferacin de linfocitos. Estabilidad de los huesos: Por su efecto en la absorcin de minerales como calcio. Prevencin de cncer: Disminucin de las sustancias y bacterias toxicas, muta gnicas o genotxicas, as como de los cidos biliares secundarios y enzimas que promueven el cncer.Se han reportado estudios en los que se utiliza conjuntamente fibra, prebiticos y probiticos, esto aumenta su potencia como laxante y ayuda en la fermentacin de las bacterias probiticas gracias a las altas cantidades de almidn que contiene (Lansal y Faubion, 2009). La utilizacin de prebiticos en combinacin con probiticos aumenta la capacidad de mercado de estos, ya que, no solo dependera de un producto lcteo la administracin de probiticos sino tambin se pueden manejar otros productos como el salvado de fibra, que proporciona la proteccin necesaria a la cepa probitica, para llegar al sitio de accin (Biguetti et al., 2010). La capacidad de una bacteria probitica de metabolizar un prebitico no es indispensable ms sin embargo ayuda a mejorar la accin de este y producir un efecto mayor (Bauelos et al., 2008).Los simbiticos son la mezcla de un probitico y un prebitico que afecta beneficiosamente al husped, mediante la combinacin de un estimulante y microorganismos vivos en el tracto gastrointestinal, mejorando as la salud del husped (Buriti et al., 2007).

4.5 Encapsulacin.La encapsulacin es una tcnica en la que el material o mezcla de materiales es atrapada en otro material. El componente que se recubre se denomina material activo, y la cubierta externa se conoce como agente encapsulante o cubierta. La encapsulacin es un proceso por el cual ciertas sustancias bioactivas, son introducidas en una pared o matriz con el fin de impedir su prdida, para protegerlos de la reaccin con otros compuestos, o para impedir que sufran reacciones de oxidacin debido a la luz o al oxgeno (Yaez et al., 2005; Hernndez, 2011).Las cpsulas son formas farmacuticas solidas en las que el principio activo se encuentra dentro de un recipiente soluble o una cubierta dura o blanda (Gennaro, 2003). Pueden ser de diferentes tipos entre ellos se encuentran: Cpsulas duras. Cpsulas blandas. Cpsulas gastrorresistentes. Cpsulas de liberacin modificada. SellosLas ventajas y desventajas al utilizar este mtodo varan de acuerdo a la tcnica empleada pero podemos mencionar algunas que generalmente afectan a este proceso.Ventajas: Un compuesto encapsulado se libera gradualmente del compuesto que lo ha englobado. Estabilizacin de principios activos. Tamao ms pequeo. Enmascarar el sabor desagradable Las caractersticas fsicas del material pueden ser modificadas y hacer ms fcil su manejo Proteccin ante las barreras fisiolgicas y condiciones ambientales Previene la oxidacin Fcil identificacin por su cdigo de colores Tolerancia para el organismo Rpida solubilidad de la cpsulaDesventajas obtenidas de Guevara (2008): Limitacin en la eleccin del material encapsulante No siempre ptimo para materiales sensibles al calor. Sensibles a la humedad Tecnologa restringida y patentada por lo que puede resultar costosa Variacin de peso, ya que es difcil controlar el grosor de la pelcula.

4.6 Microencapsulacin. El termino microencapsulacin se utiliza en la industria alimentaria y farmacutica cundo se encapsulan sustancias de bajo peso molecular o en pequeas cantidades, en este caso bacterias probiticas. La microencapsulacin puede ser considerada una forma especial de empacar, en la que un material en particular puede ser cubierto de manera individual para protegerlo del ambiente y de influencias deletreas.En un sentido amplio, este mtodo provee un medio de envasar, separar y almacenar materiales en escala microscpica, formando una barrera entre el principio activo y el medio externo, hasta su liberacin posterior bajo condiciones controladas (Del Piano et al., 2006). Dentro del trmino microencapsulacin se incluyen las microcpsulas, micropartculas, nanocpsulas y sustancias activas atrapadas o embebidas, aunque existe una terminologa especifica dependiendo de la industria de aplicacin. Adems, ofrecen la ventaja de enmascarar olores y sabores desagradables, proteger frente a la oxidacin, volatilidad o fotosensibilidad, y reducir la accin irritante gastrointestinal de algunos frmacos (Rodrguez et al., 2003). La microencapsulacin puede mejorar la viabilidad de las clulas bacterianas retenindolas dentro de una membrana de polmero o matriz protectora (Muthukumarasamy, 2006).

4.6.1 Uso de la microencapsulacin como mecanismo de proteccin de probiticos.Antes de que un probitico pueda realizar un beneficio a la salud humana debe cumplir ciertos criterios, debe tener buenas propiedades tecnolgicas de modo que pueda ser fabricado e incorporado en productos alimenticios sin sufrir una prdida de viabilidad y funcionalidad sin la creacin de sabores o texturas desagradables (Semyonov et al., 2010). Diversos factores provocan mortalidad en los probiticos antes de que lleguen a su sitio de accin, ejemplo de estos son pH estomacal, temperatura, as como el oxgeno, para evitar que los microorganismos sufran daos al entrar en contacto con estos, se ha propuesto la microencapsulacin como medida de proteccin, la cual consiste en el recubrimiento de pequeas cantidades de un determinado compuesto, mediante un material protector que es generalmente de naturaleza polimrica (Krasaekoopt et al., 2006). Se han utilizado perlas de alginato como material de encapsulacin de probiticos en el yogurt, aumentando su viabilidad, ya que se ha comprado su eficacia contra la accin del jugo gstrico en las cepas probiticas (Mokarram et al., 2009). Algunas cepas probiticas pueden crecer potencialmente en el producto, pero la mayora no lo hace y es necesario recurrir a tcnicas como la microencapsulacin (Mattila et al., 2002). La microencapsulacin protege a los materiales encapsulados de variables como calor, humedad, aumentando su viabilidad y estabilidad. Adems la microencapsulacin protege a los probiticos de los bacterifagos y de los ambientes adversos. La congelacin y las soluciones gstricas, facilitan la manufacturacin de productos fermentados, ya que, proporcionan condiciones constantes (Prez et al., 2013).El propsito de la microencapsulacin de bacterias probiticas es estabilizar y mantener su viabilidad durante el almacenamiento y en su paso a travs de las distintas barreras fisiolgicas (Nag et al., 2011). Utilizar la microencapsulacin para solucionar la mayora de los problemas presentes en la incorporacin de probiticos a los alimentos es una propuesta prometedora, sin embargo existe el desafo de seleccionar correctamente la tcnica y el material encapsulante adecuado (Allaert, 2011).

4.7 Uso de soluciones, dispersiones y emulsiones, como mecanismo de proteccin La solucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias y es completamente uniforme, es decir, la sustancia se separa en partculas tan pequeas, que no se pueden ver a simple vista, tambin recibe el nombre de disolucin (Meja y Hernndez, 2011). La dispersin coloidal es un sistema bifsico, constituido por un medio de dispersin (lquido), que contiene en su seno partculas muy finas, de dimetro comprendido entre 10-9 y 10-5 m, que constituyen la fase dispersa, es un sistema coloidal (sistema de dos fases, formado por una fase dispersa y un medio de dispersin) (Domenech y Peral, 2006).Una emulsin es una dispersin termodinmicamente inestable de dos o ms lquidos inmiscibles o parcialmente miscibles que fueron sometas a agitacin. Los dimetros de las gotas lquidas que se encuentran dispersas estn en el rango de 0.1 y 20 m. Aunque se traten de dispersiones termodinmicamente inestables, las emulsiones pueden convertirse en cinticamente estables gracias a la presencia de agentes tensioactivos que presenta la capacidad de absorcin en la superficie de las gotas. En la mayora de las emulsiones una de las fases es acuosa y otra un aceite polar. Las emulsiones con el aceite como fase dispersa se conocen como emulsiones de aceite en agua (oil-in-water, o/w) y las emulsiones con agua como fase dispersa se conocen como emulsiones de agua en aceite (water-in-oil, w/o) como se muestra en la Figura 1. Usando la emulsin para la microencapsulacin se evita el dao a las clulas bacterianas ya que es un proceso suave y que se puede aplicar fcilmente (Ding y Shah, 2008).En el sector farmacutico, las emulsiones sirven para encapsular los frmacos activos y despus liberarlos cundo se encuentra en la corriente sangunea. Es decir, actan como barrera fsica para lograr que el principio activo, llegue al punto de absorcin, en ptimas condiciones y as ejercer su efecto teraputico (Aranberri et al., 2006).En el encapsulamiento de Enterococcus lactis, se uso aceite de frijol de soya como medio dispersante, y protena concentrada de soya como material inmovilizador, el procedimiento de secado por aspersin mostr una alta viabilidad de las cepas probiticas al finalizar el proceso, al mantener una viabilidad alrededor de 108 UFC/mL, y despus de 25 semanas de almacenamiento se mantuvo una concentracin efectiva de 107 UFC/mL (Eun, 2012).

4.7.1 Tipos de emulsin: simple, doble o mltiple.Los tipos de emulsin mencionados anteriormente O/W y W/O pertenecen a las emulsiones simples, las emulsiones dobles o mltiples se caracterizan por el hecho de que la fase dispersa contiene a su vez lquido inmiscible con el de las gotas que lo contiene y por lo general igual o miscible con la fase continua. El lquido que divide ambas fases acta como membrana, es aceite si las fases separadas son W1 y W2, es agua (solucin acuosa), si las fases separadas son O1 y O2 (Figura 2). Por ello este tipo de emulsiones se conocen como membranas lquidas emulsionadas o membranas surfactantes lquidas. Esto es lo que le da el gran potencial de aplicacin a las emulsiones mltiples. Esta membrana puede actuar liberando un componente desde la fase interna hacia la fase externa o atrapar un compuesto (o varios), desde la fase externa hacia la fase interna, tambin el hecho de que se pueda romper la membrana bajo ciertas circunstancias resulta til (Cardenas y Salager, 2011).

Figura 2. Emulsiones Mltiples del tipo W1/O/W2 y O1/W/O2. El tipo de emulsin (W/O, O/W), se determina fcilmente por medicin de la conductividad elctrica, la cul es proporcional a la conductividad de la fase continua o externa y al porcentaje volumtrico de dicha fase en la emulsin. Cundo se aplica una diferencia de potencial entre los electrodos situados en una solucin electroltica, los iones son atrados por los electrodos (de carga opuesta) y se genera una corriente elctrica cuya intensidad depende de dos factores: la geometra de la celda y los electrodos, la resistencia elctrica del medio. El cambio de un tipo de emulsin a otro, por ejemplo de O/W a W/O, se denomina inversin de la emulsin, y se detecta con facilidad con la medicin de la conductividad elctrica (Marfisi, 2005).La estabilidad de las emulsiones es una propiedad de fcil apreciacin en los casos extremos en los cules la emulsin coalesce completamente en algunos minutos, o al contrario permanece aparentemente inalterada sin ninguna separacin visible por varios meses (Marfisi, 2005).El proceso de ruptura de las emulsiones puede ocurrir mediante cuatro mecanismos de inestabilidad diferentes, Aranberri (2006): 1. Creaming/sedimentacin: Proceso causado por la accin de la gravedad y produce un gradiente vertical de concentracin de las gotas sin variar la distribucin del tamao de las mismas. 2. La floculacin es la adhesin de las gotas sin fusionarse y una vez ms no existe una variacin del tamao de las gotas. 3. Coalescencia es la fusin de gotas para crear unas gotas ms grandes con la eliminacin de parte de la interfase lquido/lquido. Este cambio irreversible requerira un aporte extra de energa para restablecer la distribucin de tamao de las partculas originales.4. Engrosamiento de gotas (Ostwald ripening). Se debe al crecimiento de las gotas ms grandes a costa de las ms pequeas hasta que stas ltimas prcticamente desaparecen. En general, el complejo proceso de la inestabilidad de las emulsiones suele ocurrir, simultneamente mediante la combinacin de estos cuatro procesos a diferentes velocidades. La adicin de un agente tensioactivo ayuda a mejor la estabilidad de las emulsiones dependiendo del tipo que se maneje.Diferentes investigadores han usado la emulsin como mecanismo de proteccin de las cepas probiticas por ejemplo, Zamora (2011) realizo la encapsulacin de la levadura Saccharomyces boulardii, la levadura probitica se prolifero en caldo nutritivo (BIXON) a 30C durante 48 h y posteriormente se centrifugo a 10,000 rpm por 10 min. La tcnica est basada en la formacin de una emulsin simple (W/O), que consisti en preparar 100 mL de una dispersin de hidrocoloides, adicionando el botn celular obtenido por centrifugacin y que contena una concentracin equivalente a 1010 UFC/mL, posteriormente a la mezcla se le agrego CaCO3 (0.04M). Por separado se mezclaron 200 mL de aceite canola con 2.5 g de Span 85 (fase oleosa) permitiendo la formacin de la emulsin. La resistencia al pH estomacal (2.0) se llevo a cabo con agua peptonada ajustada con HCL 6M, el pH simulado para el colon fue de 6.5. En estado libre la perdida de viabilidad respecto al tiempo a pH 2 fue de 97.05, 99.7, y 99.94% a tiempos de exposicin de 60, 120 y 180 min respectivamente. Para las clulas encapsuladas los resultados obtenidos fueron 92.76, 97.60 y 99.31%. Los resultados de trabajar con una emulsin se vieron reflejados en el aumento de la viabilidad de S. boulardii encapsulada que en estado libre. En otro estudio se realiz el recubrimiento de Lactobacillus rhamnosus con una emulsin doble, demostrando que aumenta su viabilidad a travs de las condiciones gastrointestinales como pH bajo y sales biliares obteniendo una supervivencia de 128% (Pimentel et al., 2009).4.7.2 Mtodos para producir microcpsulas.Existen numerosas tcnicas para la produccin de microcpsulas y se han sugerido que podran identificarse ms de 200 mtodos en la literatura de patentes. No obstante algunos autores clasifican a los mtodos de encapsulacin en. Fsicos o mecnicos y qumicos (Guevara y Jimnez, 2008; Hernndez, 2011; K. Gbassi y Vandamme, 2012).Tabla 3. Clasificacin de algunos mtodos de encapsulacin.Tipo de tcnicaMtodo de encapsulacin

Qumicas

Coacervacin

Gelificacin inica

FsicasSecado por aspersin

Atomizacin por enfriamiento/congelacin

Liofilizacin

Extrusin

Secado por vaco

Aspersin con pistola

Coacervacin La tcnica de coacervacin es un mtodo qumico de separacin de fases lquido-lquido de forma espontnea, que ocurre al mezclar polielectrolitos de cargas opuestas en un medio aucoso.la coacervacin puede ser de dos maneras simple o compleja; para la primera se utiliza un tipo de polmero y se aaden agentes fuertemente hidroflicos a la solucin coloidal, mientras que en la segunda se usan dos o ms tipos de polmeros. El coacervado se considerada como el soluto polimrico separado, en forma de gotas lquidas de pequeo tamao (Pedroza, 2002). El coacervado forma capsulas envolviendo a las pequeas gotas liquidas insolubles, para lograr una gelificacin apropiada, normalmente se utilizan gelatina y gomas debido a que tienen carga opuesta, haciendo posible la coacervacin (Guevara y Jimnez, 2008). El inicio de la coacervacin puede ocurrir de distintas maneras como por ejemplo: cambios de pH, temperatura, adicin de una sal inica etc. (Madene et al, 2006). El proceso de coacervacin consiste en las siguientes etapas mencionan Guevara y Jimnez (2008) (Figura 3):1. Dispersin del compuesto a encapsular mediante agitacin (lquido o partculas solidas) en una solucin del polmero formador de la cubierta.2. Induccin de la coacervacin por alguno de los procedimientos sealados. En esta fase se observa que el sistema sufre una opalescencia y, al microscopio ptico, las gotas de coacervado presentan una apariencia semejante a la de una emulsin.3. Deposicin (adsorcin) de las gotas de coacervado alrededor de los compuestos a encapsular. El sobrenadante, en principio turbio, se va clarificando a medida que transcurre el proceso de coacervacin. La deposicin continuada de la cubierta es promovida por una reduccin de la energa libre interfacial del sistema debido a una disminucin del rea superficial durante la coalescencia de las gotculas lquidas.4. Coalescencia de las gotas de coacervado para formar una cubierta contina alrededor de ncleos.5. Endurecimiento de la cubierta de coacervado, sometiendo al sistema a una enfriamiento. Finalmente, las microcpsulas obtenidas son aisladas por centrifugacin o filtracin.Este proceso ha sido ejecutado mayormente para producir microcpsulas de alcohol polivinilo, gelatina-acacia y otros polmeros (Hernndez, 2011). A pesar de esto la coacervacin no es muy utilizada en la industria, debido a que es un proceso complicado y llevarlo a cabo provoca costos elevados (Guevara y Jimnez, 2008). Elegir el agente encapsulante es problemtico debido a que, la concentracin necesaria para obtener una emulsin fina varia de la necesaria para producir microcpsulas (Hernndez, 2011).

Figura 3. Principio del mtodo de coacervacin compleja. (Adaptado de Madene, et al. 2006).Gelacin inicaEste mtodo se desarrollo para lograr la inmovilizacin celular, utilizando esencialmente alginato como materia prima de la membrana en combinacin con iones divalentes como calcio, para generar la gelificacin. La correlacin inica entre los iones calcio y los similares del cido gulurnico del alginato, dan origen al gel que se conoce como modelo de caja de huevo (Cuatzo, 2010).En el momento de interactuar los iones calcio con el alginato el gel es formado de manera instantnea, es posible la manipulacin de la dureza del gel cambiando las condiciones de fabricacin como por ejemplo, pH, concentracin de iones etc. (Flores, 2011).Esta tcnica se ha utilizado en la encapsulacin de Bifidobacterium adolescentis 15703T con el fin de mejor la supervivencia a condiciones gastrointestinales. Las Microesferas de gelatina fueron reticulados con genipina no citotxica y recubiertas con alginato reticulado por Ca. La capa de alginato impidi la degradacin inducida por pepsina de las microesferas de gelatina en el jugo gstrico simulado a pH 2,0 durante 2 h, dando un resultado significativo (P < 0,05) de mayor nmero de supervivientes debido al efecto de amortiguacin de las microesferas (Annan, Borza y Truelstrup, 2007). Despus de la incubacin secuencial en jugo gstrico simulado (1 h) y jugos intestinales a pH 7,4 durante 4 h, el nmero de clulas supervivientes fue de 7.6 y 7.4 log UFC mL-1 para microesferas recubiertas de alginato respectivamente, mientras que para las clulas en microesferas de gelatina sin revestir y las clulas libres, se obtuvieron 6.7 y 6.4 UFC ml-1 (Annan, Borza y Truelstrup, 2007).Los geles de alginato/calcio son permeables a molculas solubles en agua cuyos pesos moleculares se encuentren entre 5,000-10,000 Daltons. La utilizacin de microcpsulas de alginato se ha llevado a cabo en la larvicultura y para producir microalgas como Dunaliella bardawil, obteniendo cultivos con una alta densidad hasta cinco veces mayor. (Pedroza, 2002).Atomizacin por enfriamiento/congelacinEn este mtodo el material encapsulante pasa por un tratamiento de fusin. La combinacin de la cubierta con el material a encapsular, que se encuentra distribuido en la misma, es fundido en una cmara por la que atraviesa una corriente de aire fro o un gas enfriado con anterioridad. El siguiente paso es pulverizar la muestra. Los materiales que se utilizan como cubierta tienen una punto bajo de fusin, como por ejemplo las ceras, grasas y cidos grasos, esta tcnica es adecuada para compuestos termolbiles (Hernndez, 2011). LiofilizacinEs la tcnica ms utilizada para secar sustancias termosensibles que presentan inestabilidad en soluciones acuosas. Se ha llega a describir como el mejor mtodo para mantener la forma y estructura de las microcpsulas gracias a la fijacin por congelado. Pero su uso en la industria es casi nulo debido a los altos costes que representa (Hernndez, 2011).Se ha ocupado esta tcnica para realizar estudios en los que se ha evaluado la supervivencia de L. rhamnosus en yogurt y yogurt liofilizado despus de su procesamiento y almacenamiento. Debido a que los probiticos en el yogurt convencional tienen una vida limitada, la liofilizacin es una tcnica conserva el yogurt y ayuda a mantener la viabilidad de los microorganismos. Obteniendo una viabilidad del 84.99% (Capela, Hay y Shah, 2006).ExtrusinComo mtodo de microencapsulacin fue patentada en 1957 por Swisher. Se trata del paso de una emulsin con el principio activo y el componente encapsulante a travs de una cmara a alta presin (Figura 5). Se usa principalmente en la encapsulacin de aromas, utilizando matrices de hidratos de carbono. Este tipo de encapsulacin es til a escala de laboratorio (Hernndez, 2011).El encapsulamiento de Bifidobacterium bifidum y Lactobacillus acidophilus en queso, es llevado a cabo con xito manteniendo una viabilidad elevada (107 UFC/g), sin mostrar diferencias sensoriales con el queso control (Ozer et al., 2009).Secado por aspersinEs el mtodo comnmente utilizado para encapsular ingredientes alimenticios y adems el ms econmico. Es una tcnica de secado ya que transforma un material lquido en un slido; produce partculas que protegen el material activo en matrices formadas generalmente por polmeros. Est tcnica se realiza en tres pasos bsicamente sealan Guevara y Jimnez (2008):a) Se prepara la emulsin o dispersin. Se dispersa el material activo en una solucin hecha del agente encapsulante en la que es inmiscible; el material que se ocupe para la encapsulacin debe tener una alta emulsificacin, baja viscosidad, y un contenido elevado de slidos ( 45 %), esto para disminuir el tiempo de secado y formar una pelcula solida alrededor del las gotas del agente activo y aumentar su retencin. b) Se homogeniza la emulsin. Se crean gotas pequeas del agente activo en la solucin encapsulante, se forma una emulsin fina. Si es necesario se le puede agregar un agente emulgente.c) Se atomiza en la cmara de secado. La mezcla del agente activo y agente encapsulante convertida en emulsin, se alimenta a travs de un aspersor hacia la cmara de secado, donde se forman los encapsulados, y por ultimo pasara por un cicln para la obtencin de diferentes polvos.

Figura 7. Secador por aspersin (Adaptado de Guevara et al., 2008).Por este mtodo se ha encapsulado Lactobacillus casei ATCC-393 utilizando maltodextrinas como agente encapsulante, a una temperatura de entrada de 80C con una temperatura de salida de 48C. Se inicio la alimentacin con 1011 UFC/g obteniendo al finalizar un recuento celular de 109 UFC/g (Rodriguez, Montes y Ramirez, 2012).

Montes (2013) encapsulo Streptococcus thermophilus utilizando alginato como material encapsulante a una temperatura de entrada de 170C y de salida de 80-85C obteniendo una viabilidad celular mayor a 106 UFC/g al finalizar el proceso.

Aspersin con pistolaEs similar al secado por aspersin pero en este procedimiento se asperje la emulsin sobre una solucin que endurecer al material encapsulante y se procede a realizar el secado de la muestra (Jimenez, 2011). En un estudio se encapsulo Lactobacillus paracasei utilizando alginato como material de pared, con una viabilidad inicial de 109 UFC obteniendo al final 108 UFC (Jimenez, 2011).Secado por vacoLa tecnologa de secado por vaco es un proceso importante para el secado de materiales termosensibles que son ocupados en la industria, el proceso de secado por vaco puede ser considerado de acuerdo con las condiciones fsicas, para aadir calor y remover vapor de agua. La evaporacin del agua se hace ms rpida a bajas presiones y el calor es aadido directamente por una pared o radiacin. Bajas temperaturas pueden ser utilizadas si el material es propenso a la decoloracin o descomposicin a altas temperaturas (Foerts et al., 2011). Foerts et al., (2011) encapsulo Lactobacillus paracasei por esta tcnica, utilizando sorbitol como material encapsulante, iniciando con una concentracin de clulas de 1011 UFC, obteniendo despus del proceso 1010 UFC.4.8 Agentes encapsulantes utilizados para la proteccin de sustancias bioactivas.Se puede definir al material encapsulante como biomaterial ya que puede ser cualquier material natural o no, que est en contacto directo con una estructura viva y est destinado a actuar en un sistema biolgico. Brinda la proteccin necesaria al probitico para mantener sus condiciones funcionales, evitando su degradacin en el estmago. El biomaterial usado en la encapsulacin de probiticos incluye polmeros naturales y sintticos. Deben ser biodegradables y biocompatibles, ya que los biomateriales utilizados para la encapsulacin de probiticos estn en contacto directo con clulas vivas en el tracto digestivo del husped (Champagne, 2010). Las caractersticas de un recubrimiento ideal para encapsular son: baja viscosidad a altas concentraciones, baja higroscopicidad para facilitar su manipulacin y evitar la aglomeracin, capacidad de emulsificar y estabilizar el material central, insoluble y no reactivo con el material central, el recubrimiento es soluble en los solventes alimenticios comunes o el producto alimenticio final, mxima proteccin al material central contra condiciones adversas (luz, pH, oxgeno, humedad y otros ingredientes reactivos), liberacin completa de solventes y otros materiales usados durante el proceso de encapsulacin, sabor inspido y bajo costo (Champagne, 2010).5 6 7 8 8.4 8.5 8.6 Para la encapsulacin de microorganismos probiticos se han utilizado diferentes tipos de materiales como polisacridos de diferentes orgenes. En el caso de los microorganismos probiticos, normalmente se emplean como material de encapsulacin polisacridos de diferentes orgenes (Prez et al., 2013).

Tabla 4. Polisacridos empleados en la encapsulacin de probiticos.OrigenPolisacridos

Algas marinasAlginato, carragenina

PlantasAlmidn y sus derivados, maltodextrinas, goma arbiga

BacteriasGelan, xantana

AnimalesQuitosano

Protenas animalesProtenas del suero lacteo, gelatina

1.8.1 Alginato Es un polisacrido aninico que se obtiene de algas marinas pardas. Su composicin qumica est formada por un polmero lineal de los residuos de los cidos (14)--D-manurnico y -L-gulurnico, los cuales forman bloques de cada uno de los cidos con una distribucin aleatoria de los mismos (Jimnez, 2010). De este modo se pueden obtener alginatos con diferente proporcin de ambos cidos, lo que permite obtener distintos grados de estabilidad mecnica. Es el biopolmero ms comnmente utilizado para la microencapsulacin. Algunas de las ventajas de utilizarlo es su nula toxicidad, adems de presentar la capacidad para formar matrices de gel alrededor de las clulas del probitico, son seguras y biocompatibles con el organismo, econmicas y las condiciones del proceso son simples y de fcil manejo (Chvarri, 2010). Aunque se le han atribuido algunas desventajas como su aplicacin a nivel industrial y susceptibilidad al ambiente cido, esto puede ser compensado mezclando el alginato con otros compuestos polimricos (almidn), al cubrir las cpsulas con otros componentes (quitosano) y modificar su estructura utilizando varios aditivos como por ejemplo glicerol.

1.8.2 -carrageninaEl carragenano se obtiene de algunas algas de varias familias de Rhodophyceae (algas rojas). La -carragenano est conformado por unidades repetidas de D-galactosa-4-sulfato y 3,6-anhidro-D-galactosa unidas alternando enlaces 13 y 14 glicosdicos (Jimnez, 2010). La gelificacin depende de la temperatura, pero para lograr la formacin de las cpsulas se necesita de KCl y CaCl2, que actan como solucin de endurecimiento o para insolubilizar el polmero, dependiendo de la tcnica a emplear (Prez, 2013).1.8.3 AlmidnLa amilosa es un integrante lineal del almidn, y est constituida por molculas de D-glucopiranosa unidas por enlaces (14), los cuales son resistentes a la -amilasa pancretica, ms sin embargo son degradados por las enzimas producidas por la microbiota colnica, proporcionndole adems una actividad prebitica. Existen mtodos por lo que se puede hacer ms resistente como la eterificacin, esterificacin o acidificacin (Jimnez, 2010).El almidn resistente es aquel que no puede ser digerido por las enzimas pancreticas (amilasas), por lo que puede llegar al colon donde es fermentado, adems al tratarse de un prebitico puede ser utilizado por los microorganismos probiticos en el intestino grueso. Los grnulos de almidn se consideran una superficie ideal para la adhesin de los microorganismos, lo cual mejora la viabilidad de las cepas probiticas (Anal y Singh, 2007).1.8.4 MaltodextrinasSe obtienen por mtodos de hidrlisis de tipo cida o enzimtica de los almidones. Son una buena eleccin debido a su costo y efectividad, son inodoras, incoloras, presentan baja viscosidad a altas concentraciones, se encuentran disponibles a distintos pesos moleculares y son comnmente utilizadas en la industria alimentaria (Parra, 2010).1.8.5 Goma arbigaLa goma arbiga es la goma ms utilizada como material encapsulante, debido a sus propiedades emulsificantes, elevada solubilidad, baja viscosidad y su buena retencin de compuestos voltiles, hacen de ella un producto muy verstil, que se puede ocupar en la mayora de los mtodos de encapsulacin. Este material se adapta de buena manera a la encapsulacin de gotas de lpidos ya que presenta propiedades como agente superficial activo, y evita la prdida de voltiles en contacto con la atmsfera. Sin embargo su aplicacin en la industria alimentaria es limitada debido a su alto coste (Hernndez, 2011).

1.8.6 Gelana Es un exopolisacrido microbiano aninico obtenido de Sphingonomas paucimobilis. Se trata de un polisacrido lineal compuesto por la repeticin de un tetrasacrido de D-glucosa, D-cido glucornico y L-ramnosa en una proporcin molar de 2:1:1 en el cual las unidades estn conectadas entre s mediante enlaces 13. Mientras que el gelano nativo contiene dos sustituyentes acilos en la misma molcula de glucosa, en los productos comerciales, los grupos acilos son eliminados completamente. El gelano, es capaz de lograr la gelificacin en presencia de iones mono y divalentes, esta propiedad lo hace capaz de actuar como agente gelificante y estructurante de alimentos, por lo cual es sumamente utilizado en la industria alimentaria (Jimnez, 2010). La gelana ha sido utilizada para la microencapsulacin de Bifidobacterium lactis (McMaster, Kokott y Mazutti, 2005).1.8.7 XantanaEs un polisacrido extracelular obtenido del patgeno de plantas Xanthomonas campestris. Se trata de un polielectrolito aninico, con un esqueleto que contiene cadena lineal de (14) -D-glucano celulosa, y cadenas laterales formadas por dos manosas y un cido glucornico. La molcula de xantano tiene una formacin ordenada de doble hlice de la cual puede pasar a una conformacin de cola dispuesta al azar cuando se calienta entre 40 y 80C, dependiendo de la fuerza inica de la solucin. Presenta propiedades como: solubilidad en agua de diferentes temperaturas, una elevada viscosidad a escasas concentraciones, y estabilidad en sistemas cidos, debido a esto el xantano es usado como espesante, estabilizante y emulsionante en numerosas aplicaciones alimentarias (Jimnez, 2010). Se han utilizado mezclas de goma xantana y gelana para encapsular clulas probiticas en este caso, la mezcla resultante presenta una elevada resistencia a las condiciones cidas, a diferencia del alginato. Un estudio demostr que la utilizacin de goma gelana al 1 % y goma xalana al 0.75% es la ms efectiva para la proteccin de Lactobacillus rhamnosus y Lactobacillus platarum (Jimnez Pratenda et al., 2011).1.8.8 Quitosano Su estructura es la de una molcula policatinica que se obtiene de la quinina a travs de una desacetilacin alcalina, esta se encuentra en el exoesqueleto de los crustceos. Est formada por un co-polmero de D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina. Se trata de un componente que muestra una buena eficacia para incrementar la viabilidad de las clulas microbianas. A un pH cido tiene mayor facilidad de disolucin por lo que constantemente se emplea en combinacin con otro polmero como el alginato que soporta el pH cido estomacal. Una vez que alcanza el intestino delgado es degradado por la microbiota endgena (Jimnez, 2010).

1.8.9 Protenas aisladas de suero lcteo (PS)Las PS tienen todas las propiedades funcionales necesarias para una agente encapsulante. En el mercado la protena se puede encontrar como protena aislada de suero (PS) (95-96% protena) o concentrado de suero (CPS). El CPS ofrece las propiedades requeridas para estabilizar emulsiones. Las PS se han utilizado en combinacin con hidratos de carbono y actan como agentes encapsulantes de compuestos voltiles. La protena de suero ms usada en la industria alimentaria es la beta-lactoglobulina debido a sus propiedades emulsificantes (Hernndez, 2011). Las protenas de la leche son vehculos naturales para las clulas probiticas debido a sus propiedades estructurales y fisicoqumicas, son un adecuado sistema de proteccin y liberacin (Livney, 2010).1.8.10 GelatinaEs un producto de hidrlisis del colgeno que se usa en el proceso de coacervacin. Es un material hidrosoluble que tiene la habilidad de actuar como agente encapsulante de numerosos componentes voltiles mediante secado por aspersin. Estas cpsulas de gelatina pueden ser usadas en un gran nmero de productos como especias y muchos otros aromas usados en la industria alimentaria (Jimnez, 2010).La utilizacin de una combinacin de agentes encapsulantes mejora significativamente la resistencia de las capsulas al pH estomacal, aumentando la viabilidad de los microorganismos probiticos, por ejemplo la encapsulacin con alginato, aadiendo un recubrimiento de quitosano (Sohail, et al., 2011). 1.9 Estudios sobre el efecto de la microencapsulacin en los probiticos y su funcin.

1.9.1 Gnero LactobacillusLas bacterias cido-lcticas (BAL o LAB por sus siglas en ingls) se han empleado durante siglos en fermentaciones industriales, siendo utilizadas en la industria alimentaria y farmacutica para la obtencin de cido lctico, componentes saborizantes, espesantes y bacteriosinas, adems de aportar valor nutritivo a los productos alimenticios. Son bacterias gran-positivas, no esporuladas, en forma de cocos o bastones y catalasa negativa, su metabolismo es estrictamente fermentativo produciendo cido lctico como producto de mayor cantidad final por la va Emden-Meyer (Cabeza, 2006).Los microorganismos del gnero Lactobacillus se encuentran por lo general en el intestino delgado y vagina de los seres humanos. Son bacterias consideradas probiticas por su produccin de vitamina K, lactasa y sustancias antimicrobianas como acidolina, acidolfina, lactocidina, y bacteriocina, las cuales ayudan a prevenir y combatir infecciones en su husped (Cabezas, 2009).1.9.1.1 Lactobacillus acidophilusEn un estudio se evalu la supervivencia de Lactobacillus acidophilus 547 en sistemas gastrointestinales simulados, encapsulado en perlas de alginato en combinacin con tres distintos recubrimientos quitosano, alginato de sodio y, poli-L-lisina. Se utilizo la tcnica de extrusin como metodologa encapsulante. Las condiciones en las cuales se llevo a cabo la simulacin gastrointestinal fueron, una solucin de sales biliares al 0.6% y jugo gstrico simulado (pH: 1.55) seguido de una incubacin intestinal con y sin 0.6% de sales biliares. El recuento de clulas inicial estaba en el rango de 5.9 0.2 x 108 a 2.5 0.5 x109, el recubrimiento de las perlas con quitosano aumento la supervivencia de las clulas ms que otros materiales obteniendo al final una viabilidad celular de 1.5 0.9 x106 (Krasaekoopt et al., 2004).As mismo se han realizado estudios en los que se ha evaluado la supervivencia de L. acidophilus 4356 y 33200 en yogurt y yogurt liofilizado despus del procesamiento y almacenamiento. Ya que los probiticos tienen una vida til limitada en el yogurt convencional, la liofilizacin es un proceso que no solo conserva el yogurt sino que ayuda a mantener la suficiente cantidad de microorganismos viables. Adems se analizaron factores como la adicin de prebiticos y crioprotectores para mejorar la viabilidad de la cepa probitica siendo UnipectineTM RS 150 el que obtuvo un mayor recuento celular. El efecto de la liofilizacin sobre las colonias se ve reflejado con porcentaje de supervivencia del 72.85 % para L. acidophilus 4356 y 73.88% para L. acidophilus 33200 (Capela et al., 2006).Otros estudios han investigado el efecto de la microencapsulacin con alginato de sodio en L. acidophilus ATCC 43121, a travs de la liofilizacin, realizando pruebas en microorganismos encapsulados y no encapsulados, en condiciones gastrointestinales simuladas a un pH de 1.2 y 1.5 obteniendo una muerte celular elevada para los microorganismos no encapsulados y en los encapsulados una alta tasa de supervivencia, adems de comprobar que la encapsulacin no afecta significativamente la adhesin de L. acidophilus ATCC 43121 al intestino delgado del ser humano, sin afectar su funcin bacteriana que es asimilar el colesterol en la sangre. Las pruebas se iniciaron con una concentracin de 1.4 x107 UFC/ml finalizando en 104 UFC/ml al cabo de tres horas a un pH de 1.5 (Kim et al., 2008).Investigaciones sobre el material de pared a utilizar en la encapsulacin de Lactobacillus acidophilus AL1 usando alginato de sodio como material encapsulante ha demostrado proveer una barrera efectiva contra condiciones simuladas de jugos gstricos pH (1.0, 1.5 y 2) y altas concentraciones de sales biliares (1.0%, 1.5% y 2%) (Sabikhi L. et al., 2010). 1.9.1.2 Lactobacillus amylovorus y L. fermentun

En un estudio a doble ciego se prob la efectividad de estas cepas probiticas para alterar la adiposidad corporal a travs la modificacin de la microflora intestinal. Se llevo a cabo en 28 participantes sanos pero con sobre peso, los cuales consumieron yogurt con 1.39 x109 UFC de L. amylovorus y 1.08 x109 para L. fermentun. Para la microencapsulacin se ocupo alginato-poli-L-lisina-alginato (APA) utilizando la tcnica de extrusin. Al finalizar el tratamiento la microflora de Lactobacillus en el intestino haba incrementado considerablemente, este incremento del gnero Lactobacillus valida la habilidad de las bacterias probiticas de colonizar el tracto intestinal (Omar et al., 2013). La principal conclusin de este estudio es que la alimentacin controlada de probiticos altera la microflora intestinal de manera que se asocia con una reduccin de la adiposidad corporal total, un indicador antropomtrico importante de la obesidad. Los participantes perdieron una masa total de grasa de 4%, 3% y 1% con el tratamiento de L. amylovorus, L. fermentun y yogurt control respectivamente. Tales resultados apoyan el trabajo, en que la prdida de peso modula la composicin microbiana intestinal, donde la abundancia de cepas bacterianas especficas en el intestino aumenta o disminuye con la prdida de peso (Omar et al., 2013).1.9.1.3 Lactobacillus brevisEste estudio reporta la encapsulacin de Lactobacillus brevis por secado por aspersin en el cul se utilizo como material de pared 2% de solucin de sodio de alginato estril, en una suspensin de bacterias probiticas en leche sin grasa (clulas iniciales: 10.440.11 x109 UFC g-1) 3% de cloruro de calcio y 2% de quitosano. La encapsulacin favoreci la proteccin de la bacteria probitica a un pH estomacal simulado de 1.2 y un pH intestinal de 7.2, obteniendo un recuento final de 108 UFC g-1 (Qi et al., 2011).La evaluacin del efecto teraputico de las microcpsulas contra la diarrea, se realizo usando la amplificacin de secuenciasintergnicasdeconsenso repetitivasde enterobacterias (ERIC-PCR por sus siglas en ingls), fue en tres terneros los cuales sufran de diarrea, se les administro diariamente capsulas preparadas en este estudio (10g/, se recolectaron sus heces durante 3 das, se guardaron en glicerol al 80% y se almacenaron a -70C antes de la extraccin de ADN. El anlisis de las huellas dactilares ERIC-PCR mostr que la administracin de microencapsulacin de Lactobacillus brevis tuvo fuerte efecto un benfico sobre la sustitucin de la microflora intestinal de los terneros con diarrea, la cual es la principal muerte de los mismos, en la industria del ganado (Qi et al., 2011).En otro estudio un pre-cultivo de Lactobacillus brevis aislado de un queso tradicional en 250 ml de caldo MRS (De Man, Rogosa y Sharpe, por sus inventores) se incubo a 37C por 48 h, se centrifugo a 5000 rpm y el sedimento fue re-suspendido en 10 mL de una solucin de 8g/L de cloruro de sodio. Se utilizo como material encapsulante alginato (4.8g) y maltodextrina (0.8g). La tcnica que se ocupo fue secado por aspersin a una temperatura de 130C, 8 m3/h, con un caudal contante de 2.5 ml /min (Both et al., 2012). Este estudio demuestra la posibilidad de producir encapsulados de bacterias cidas lcticas, usando una boquilla de pulverizacin ultrasnica a 130 C con alta tasa de supervivencia. Lactobacillus brevis aislado de los quesos de fabricacin tradicional microencapsulado en alginato de sodio y maltodextrina muestra mayor viabilidad en condiciones digestivas con un conteo inicial de 6 log UFC/g finalizando con 4.353 log UFC/g en comparacin con las clulas bacterianas no encapsuladas con un conteo final de 2.954 log UFC/g (Both et al., 2012). 1.9.1.4 Lactobacillus caseiDurante un estudio esta cepa probitica Lactobacillus casei NCDC-298 fue encapsulada en tres diferentes soluciones de alginato de sodio 2%, 3% y 4%, fue sometido a pruebas como pH bajo (1.5), alta concentracin de sal de bilis (1% o 2%) y tratamiento trmico (55, 60 o 65C durante 20 min). Tambin se evalu la liberacin de clulas encapsuladas en una solucin simulada del pH del colon. La supervivencia de las microcpsulas de L. casei era mejor a pH bajo, alta concentracin de sal de bilis y durante el tratamiento trmico, en comparacin con las clulas libres. Se necesitan ms estudios sobre la supervivencia de los lactobacilos encapsulados en elaboracin de productos lcteos y la eficacia en la prestacin de las clulas viables en vivo para la mejor aplicacin de los probiticos en el desarrollo de alimentos funcionales (Mandal et al., 2006).De igual manera Krasaekoopt et al., (2004) realizo estudios donde encapsulo L. casei por el mtodo de extrusin, en tres diferentes recubrimientos quitosano, alginato y poli-L-lisina, los cuales fueron sometidos a sales biliares simuladas (0.6%) a diferentes tiempos, siendo quitosano el que mostr ser un mejor recubrimiento ya que el recuento celular inicial fue de 5.8 0.4 x109 finalizando en 1.7 0.3 x108 a diferencia de los dems en los que hubo prdidas de ms de dos logaritmos. 1.9.1.5 Lactobacillus delbrueckii sp bulgaricusLactobacillus delbruekii sp bulgaricus es importante en un nmero de aplicaciones industriales y se emplea con frecuencia como un cultivo iniciador para las fermentaciones de productos lcteos; combinado con otras especies, es especialmente utilizado en la fabricacin industrial de yogurt y diferentes tipos de queso (Lebos et al., 2011). 1.9.1.6 Lactobacillus crispatusEsta cepa probitica ha sido estudiada en su capacidad de producir un efecto benfico contra la colitis. Se realizo un estudio en el cul fue inducida la colitis en ratas, a las cules se les administro diferentes dosis de L. crispatus M247 y MU5, en una solucin de sacarosa al 30%, las dosis fueron de 104, 106, 108 y 1010; se comprob que reduce la colitis inducida siendo el efecto dosis-dependiente, ya que a una mayor concentracin se incrementa el efecto teraputico. Con el fin de investigar su adherencia al coln se incubaron tejidos de colon con 108 UFC/mL de L. crispatus M247 se obtuvo una alta adherencia al tejido lo que reduce severamente la inflamacin (Castagliuolo et al., 2005).1.9.1.7 Lactobacillus helviticusSe evalu la accin de Lactobacillus helviticus M92 con adicin de transglutaminasa en yogurt, la microencapsulacin se llevo a cabo por gelificacin enzimtica, en matrices de protenas de leche, utilizando caseinato de sodio. La microencapsulacin de las bacterias probiticas mejora su supervivencia, en yogures durante el almacenamiento, as como durante la exposicin a condiciones gastrointestinales simuladas. La adicin de bacterias probiticas, ya sea libres o microencapsuladas en caseinato de sodio, disminuye el tiempo de fermentacin y mejora significativamente la apariencia y consistencia del yogur probitico (Lebos et al., 2011). Se hace hincapi en la eficiencia de la microencapsulacin sobre la proteccin celular. El pretratamiento de la leche con transglutaminasa incrementa la resistencia del gel y la disminucin de la sinresis, lo que result en una mejor apariencia y consistencia de los yogures (Lebos et al., 2011). 1.9.1.8 Lactobacillus plantarumEn un estudio reciente se logro encapsular la bacteriocina de L. plantarum 423 (Plantaricina 423) en nanofibras, las cuales fueron producidas por el electrohilado de 18% (w / v) de polietileno xido (200 000 Da). El dimetro medio de las nanofibras era 288 nm. Estos pptidos antimicrobianos han sido utilizados en la conservacin de muchos productos alimenticios. El mtodo puede ser utilizado para disear un sistema de administracin de frmacos para bacteriocinas y la encapsulacin de bacterias probiticas de cido lctico. La tecnologa est siendo optimizada actualmente (Heunis et al., 2010).Se han realizado estudios acerca de la respuesta de L. plantarum BL011 bajo condiciones de estrs, revestido con alginato de sodio y quitosano. Las concentraciones promedio de las clulas en los polmeros utilizados fueron de aproximadamente de 5 x1012 UFC mL-1 inicialmente, obteniendo un conteo final de 1.5 x109 UFC mL-1 despus de la encapsulacin. Los resultados para el medio gastrointestinal simulado (EST) no mostraron cambios en la viabilidad de las clulas en relacin con el control. Sin embargo, el medio gstrico simulado (GM) redujo drsticamente la viabilidad en las condiciones ensayadas, sin diferencias significativas entre las clulas libres e inmovilizadas (Brusch et al., 2011).

La viabilidad de almacenamiento de clulas inmovilizadas en refrigeracin mejoro ampliamente en comparacin con los microorganismos libres, los tratamientos que muestran la menor prdida de viabilidad fueron los de 4 % (w/v) pectina, 3 % (w/v) de alginato de sodio recubierto con quitosano y una mezcla de 2 % (w/v) de alginato de sodio y 2 % (w/v) pectina, respectivamente . Los resultados de este estudio muestran la eficiencia de las tcnicas de inmovilizacin para aumentar la supervivencia de los lactobacilos en el yogur bajo almacenamiento en refrigeracin (Brusch et al., 2011).

1.9.2 Gnero BifidobacteriumLa morfologa de la familia consiste en bacilos pleomrficos que se presentan individualmente, en cadenas o en grupos. Las clulas no tienen cpsula y no forman esporas, no son mviles ni presentan filamentos. Todas las especies son Gram positivos a excepcin de G. vaginalis que presenta un Gram variable. Son anaerobios, algunas especies de Bifidobacterium pueden tolerar el oxigeno nicamente en presencia de CO2, y Gardnerella es anaerobia facultativa. No utilizan el indol, no hidrolizan la gelatina, catalasa y oxidasa negativas. Su crecimiento optimo se sita entre 3539C (Collado, 2004).Las bifidobacterias son habitantes normales del tracto gastrointestinal humano y de diversos animales y estn presentes durante toda la vida pero en distintas cantidades, apareciendo a los pocos das despus del nacimiento. Constituyen una de las especies predominantes de la microflora del colon, se encuentran presentes en niveles que van desde 108 a 1011 bacterias por gramo de material del colon. Contribuye de forma significativa al estado de salud del husped, por sus funciones (Collado, 2004): 1. Metablicas, interviniendo en la asimilacin de nutrientes de la dieta; 2. Protectoras, contribuyendo al efecto barrera y al desplazamiento de microorganismos patgenos.3. Trficas, interviniendo en la modulacin del sistema inmune y en el desarrollo y la proliferacin celular.

1.9.2.1 Bifidobacterium adolescentisEn un estudio fue probada la resistencia de microcpsulas de alginato de calcio de B. adolescentis 15703 obtenidas por gelificacin en condiciones de estrs (jugo gstrico y sales biliares), el cultivo de bacterias fue liofilizado a -30C, para la evaluacin en jugos gstricos se ocuparon pH de 2, 3, y 6, por 2 h a 37C. Su supervivencia en sales biliares se evalu a una concentracin de 0 %, 0.5% y 1%, por 24 h a 37C. En el jugo gstrico simulado se obtuvo una supervivencia de 5.2, 8.4 y 8.6 respectivamente, en sales biliares se obtuvieron 8.3, 6.4, 6.4 UFC mL-1. El mtodo de microencapsulacin con alginato de calcio mejora con el desarrollo de una emulsin al aadir ClCa, se comprob la eficacia de la microencapsulacin en la proteccin de bacterias probiticas (Truelstrup et al., 2002).1.9.2.2 Bifidobacterium animalisGonzlez et al., (2010) realizo un estudio sobre la viabilidad de B. animalis ssp. Lactis BB12 en estado libre y microencapsulado, en un yogurt blgaro (kfir) durante el almacenamiento y en jugos gstricos simulados. La suspensin se preparo con alginato de sodio como material de pared. Este experimento se realiz en los lotes de kfir que contiene bifidobacterias despus de 0, 7, 14, 21 y 28 das de almacenamiento refrigerado. La supervivencia de las clulas encapsuladas en un pH gstrico simulado de 2.0 indica que pueden alcanzar el intestino delgado con una buena concentracin de probiticos ya que se inicio con un recuento celular inicial de 2.5 x107 UFC/mL finalizando en 2.2 x106 UFC/mL. La viabilidad durante el almacenamiento ndico que el producto solo es viable durante los primeros 14 das, ya que despus de estos existe un dficit de microorganismos y no se alcanzan las concentraciones necesarias para ser tomado como probitico (Gonzlez et al., 2010).As mismo se han realizado estudios que evalan la capacidad de retencin de la actividad enzimtica de B. animalis ssp. Bb12 antes y despus de la liofilizacin en dos tipos de material alginato de sodio (AS) y alginato de sodio con manitol (ASM), se estudiaron las enzimas -glucosidasa, - galactosidasa, lactato deshidrogenasa, piruvato kinasa, hexokinasa y adenosin trifosfato. La retencin ms alta fue dada por la encapsulacin con ASM (Dianawati y Shah, 2011).1.9.2.3 Bifidobacterium infantis y Bifidobacterium longumLian et al. (2003) realizo estudios sobre la viabilidad y supervivencia de B. infantis CCRC 14633 y B. longum B6 en una simulacin de jugo gstrico, las microcpsulas se prepararon en soluciones de gelatina, almidn soluble, leche descremada y goma rabe, la solucin de alimentacin para el secado por aspersion contena 1010-1011 UFC/ g peso seco de bifidobacterias. La exposicin de las bacterias a un pH de 2.0 demostr que la microencapsulacin provee la proteccin necesaria para soportarlo, siendo las bacterias encapsuladas con almidn soluble las que muestran un mayor porcentaje de supervivencia despus de 4 h de exposicin. En la supervivencia en sales biliares al 0.5% durante 12 h no hubo una diferencia significativa.Adhikari et al. (2006) estudi el metabolismo y supervivencia de microcpsulas de B. logum B6 y ATCC 15708 en -carragenina, en batido de yogurt al cual se le administraron despus de la fermentacin a un pH de 4.6 y se almaceno a 4.4C durante 30 das. La perdida no fue significativa lo que sugiere que la microencapsulacin protege a las cepas probiticas a un pH bajo.1.9.2.4 Bifidobacterium lactisEsta bacteria probitica ha sido encapsulada utilizando una mezcla hidratada de gomas de gelana y xantana. Estudios reolgicos mostraron que la mezcla de gomas era adecuada para la encapsulacin de B. lactis, y para su incorporacin en alimentos o bebidas suaves. El tamao del 50 % de las capsulas era 637m. Las capsulas contenan de 1011-1012 U.F.C. g-1, obteniendo al finalizar una concentracin de 1011 U.F.C. g-1. Con excepcin del cultivo anaerbico de B. lactis el resto del trabajo se hizo en presencia de oxgeno al que la cepa mostro una alta tolerancia. Esta tcnica representa un medio adecuado de suministro de probiticos viables para la comida o en la aplicacin de la industria farmacutica (Mc Master et al., 2005).1.9.3 Otras especies de probiticos1.9.3.1 Saccharomyces boulardiiDuongthingoc et al., (2013) investigo el efecto de la aglomeracin de protenas en la supervivencia de Saccharomyces boulardii dentro de microcpsulas secadas por aspersin. Estableci una relacin entre las caractersticas fsico-qumicas de la matriz polimrica y su efecto sobre la resistencia de probiticos durante el secado por aspersin. Debido al choque trmico que tiene consecuencias letales en las clulas de levadura. Se aprovecho el fenmeno de aglomeracin temprano observado para la protena de suero de leche mediante el ajuste del valor del pH de las preparaciones cerca del punto isoelctrico (pH 4-5). Durante el proceso de secado por aspersin la protena de suero de leche induce la formacin de aglomerados en una corteza temprana, y la protena en este estado globular fundido crea una red coherente que encapsula las clulas de levadura. La formacin temprana de la corteza a un pH dado y el rgimen de temperatura durante el secado por aspersin beneficia la supervivencia de S. boulardii dentro de microcpsulas (Duongthingoc et al., 2013).1.9.3.2 Streptococcus salivarius sp. thermophilusLos fructooligosacridos (FOS) y fructanos tipo inulina han sido los ms estudiados como prebiticos. En un estudio de investigo la influencia de la adicin de Lactobacillus paracasei y Streptococcus thermophilus, en el contenido de fructano al principio y al final del almacenamiento a 4 1C. Se estudio el potencial simbitico del queso crema fresco fabricado con inulina. Se prepararon tres ensayos de fabricacin de queso, todos complementados con un cultivo de S. thermophilus (T1, T2 y T3) y L. paracasei el cual se aadi en T1 y T2. La inulina se aadi en T2 y el contenido de fructano se midi despus de 1 y 21 das de almacenamiento. Las muestras de T2 posean concentraciones medias similares de fructanos despus de 1 y 21 das de almacenamiento, 7.32 % y 7.27 %, respectivamente, no se observ una diferencia significativa. Estos resultados indican que el metabolismo de las bacterias probiticas no degradan los fructanos presentes en los quesos a esas concentraciones. Los quesos simbiticos posean un contenido de fructano superior a 7 g por 100 g, suficiente para conferir potencial prebitico durante todo el perodo de almacenamiento de estos productos (Buriti et al., 2007).

2. CONCLUSIONESLos beneficios de los microorganismos probiticos son extensos y su uso se ha convertido en una alternativa segura en el tratamiento de distintas enfermedades. La microencapsulacin juega un papel de suma importancia para que estos microorganismos sean viables ya que los protege contra distintos factores como la temperatura, pH gstrico, pH intestinal, oxigeno, humedad, entre otros. Los cuales pueden ser controlados con una adecuada metodologa para cada tipo de microorganismo. Las cepas probiticas ms utilizadas en la microencapsulacin son las especies de Lactobacillus y Bifidobacterium, debido a su baja patogenicidad, propiedades de colonizacin, metablicas, trficas, obtencin y manejo relativamente sencillo.La eleccin correcta del tipo de matriz encapsulante beneficia potencialmente el efecto del microorganismo probitico, una mezcla de diversos materiales hace que la respuesta teraputica crezca debido a las capacidades prebiticas de cada uno, logrando crear una microcpsula con altos niveles teraputicos. La microencapsulacin de probiticos es un mtodo con el cual se prolonga la vida til de estos microorganismos, y se protegen contra las condiciones adversas del medio. Adems de obtener una liberacin controlada en el sitio de accin. La microencapsulacin es una tcnica necesaria para la industria moderna, que le permite extender su mercado ya no solo enfocado en la venta de productos lcteos, sino en una extensa variedad de productos comestibles.El conocimiento de distintas tcnicas y materiales encapsulantes aporta una amplia variedad de opciones para el proceso de la microencapsulacin. La eleccin correcta de cada uno depender siempre del tipo de producto final que se requiera segn la funcin a realizar. Si se tiene un control adecuado en la preparacin de la solucin, dispersin emulsin a utilizar, se obtienen resultados satisfactorios. 3. REFERENCIASAnal A.K. and Singh H. 2007. Recent advances in microencapsulation of probiotics for industrial applications and targeted delivery. Trends in Food Science and Technology 18: 240-251. Annan N.T., Borza A.D. and Truelstrup H. L. 2007. Encapsulation in alginate-coated gelatin microspheres improves survival of the probiotic Bifidobacterium adolescentis 15703T during exposure to simulated gastro-intestinal conditions. Food Research International 41: 184-193.

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