Un complejo y eficiente sistema bioquímico formado por unas mil especies de bacterias benéficas viven en nuestro intestino y participan en los procesos digestivo, metabólico, inmunológico y cognoscitivo.

Generalmente ignorados en su silenciosa labor, esos microorganismos huéspedes forman la microbiota intestinal y han acompañado a los mamíferos durante la evolución; hasta hace poco se pensaba que su función se limitaba a fortalecer la pared intestinal y ayudar a combatir agentes patógenos involucrados, por ejemplo, en la diarrea o la colitis, pero hoy se sabe que su efecto impacta prácticamente todos los procesos relacionados con la biología humana.

Ocupado en mantener esa microbiota bien “alimentada” para que aumente los beneficios al organismo humano, Agustín López Munguía Canales, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, encabeza una investigación para enriquecer en fructo-oligosacáridos, mediante modificaciones enzimáticas, los azúcares complejos (inulinas) presentes en el agave: las inulinas aportan fibra soluble a la dieta y los fructo-oligosacáridos son nutrientes específicos de las bacterias benéficas de la microbiota.

Sistema complejo

“La microbiota intestinal es un sistema complejo considerado prácticamente como un órgano más del cuerpo humano, por la importancia de las tareas que realiza. Se afirma que no hay faceta de la biología humana que no tenga relación con la microbiota. Su población consta de unas mil especies de bacterias, con un centenar que predomina”, explicó el doctor en biotecnología.

Participa en el sistema inmunológico, el proceso digestivo y recientemente se ha planteado una conexión descrita como el eje intestino-cerebro, en el que se ha demostrado que las bacterias participan en el comportamiento, humor, aprendizaje, memoria e, incluso, la toma de decisiones.

“La función más importante de la microbiota se realiza en el intestino y desde ahí, mediante diversos mecanismos de señalización, síntesis de determinadas moléculas, interacción con la pared intestinal y estimulación de determinados receptores, se conecta con todo el organismo”, detalló López Munguía.

Se llama probióticos a los microorganismos que ofrecen un beneficio mediante su impacto directo o indirecto en la salud y en el mantenimiento de la microbiota, y prebióticos a los sustratos complejos, generalmente azúcares, que nutren de manera específica a la microbiota benéfica.

“No son azúcares simples como la glucosa, fructosa o sacarosa que asimilamos directamente, y sobre las cuales puede nutrirse una amplia gama de microorganismos, incluidos los patógenos, sino que se trata de sustancias de una complejidad tal, que sólo las bacterias benéficas tienen las enzimas y los receptores para asimilarlas”.

El mecanismo de protección es semejante al que nos ofrece, durante la lactancia, la leche materna, rica en oligosacáridos que son clave en la maduración del sistema inmunológico, a través de la microbiota del recién nacido.

Síntesis de inulinas del agave

En el IBt, López Munguía y sus colaboradores estudian enzimas, pues muchos prebióticos son sintetizados naturalmente en las plantas o en los procesos de fermentación por ese tipo de proteínas, algunas provenientes de las mismas plantas y otras de los microorganismos fermentadores.

El científico estudia las inulinas de los agaves (en especial las enzimas capaces de modificarlas), que son complejos de fructosa con características estructurales distintas a las de tipo comercial, que provienen de la alcachofa y la chicoria.

“En el laboratorio estudiamos a las inulinas de agave, conocidas también como agavinas, que tienen una estructura polimérica compleja, que comúnmente se degrada con calor y ácido hasta la unidad básica, la fructosa, que posteriormente es fermentada por las levaduras para hacer alcohol, como sucede en el proceso tequilero o en la elaboración de mezcal. Así, en el proceso de producción de estas bebidas se pierde la riqueza nutrimental que tiene su compleja estructura química”, señaló.

Pero esto no ocurre en la producción del pulque, donde los azúcares son sólo parcialmente modificados durante la elaboración del aguamiel, de tal forma que, al beberlo, los azúcares complejos contribuyen a una buena alimentación con prebióticos, que ayuda a mantener la microbiota.

“El pulque tiene esas ventajas, a las que se agrega el consumo de bacterias lácticas prebióticas, pero no es recomendable porque es una bebida alcohólica. Hay otros alimentos que contienen esas inulinas y parte de los retos actuales del sector alimentario nacional es encontrar la manera de diversificar esos azúcares para que la población no acceda a ellos exclusivamente mediante la bebida”, indicó.

Una de las tareas del laboratorio es demostrar que estas inulinas funcionan como prebióticos, pues también son fuente de fibra, un nutriente que, con el alto consumo de carne, se ha reducido en la dieta moderna occidental, lo que ha ocasionado frecuentes problemas gastrointestinales.

“Tratamos de encontrar mecanismos biológicos para modificar la inulina de agave, la agavina, en azúcares complejos más fácilmente asimilables como prebióticos”, resumió.

Además de agavinas, el pulque tiene otros azúcares complejos que elaboran las bacterias que llevan a cabo la fermentación. “Dentro de esos polisacáridos destacan las levanas y las inulinas microbianas, fuente de fibra y de fructo-oligosacáridos. En el grupo de López Munguía se han estudiado ampliamente los procesos de síntesis microbiana de estas fructanas”.

De hecho, en colaboración con la investigadora Carmen Wacher, de la Facultad de Química, el universitario ha obtenido enzimas provenientes de microorganismos que se han aislado del pulque y del pozol, un producto fermentado de la dieta tradicional maya.

“Estas enzimas permiten adquirir, a partir de la sacarosa (principal enemigo de la salud en personas con síndrome metabólico), inulinas y fructo-oligosacáridos, adecuados para la formulación de alimentos que mantienen la microbiota”.

Finalmente, López Munguía recomendó mantener esta última mediante el consumo de alimentos fermentados como yogurt y más verduras que frutas.

Créditos: UNAM-DGCS-338-2014