ES2325171T3

ES2325171T3 - Uso prebiotico de frutas y zunos de frutas para estimular la microflora intestinal beneficiosa.

Info

Publication number: ES2325171T3
Application number: ES05738083T
Authority: ES
Inventors: Mike Clifford; Glenn Gibson; Henglong Hu; Andrea Rodig-Penman
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: HK1100269A1; DK1722647T3; ZA200607175B; HRP20090406T8; HRP20090406T1; AU2005226874A1; PT1722647E; DE602005014090D1; NZ549525A; PL1722647T3; JP2007527724A; US20090022849A1; EP1722647B1; ATE429157T1; WO2005092127A1; MY143403A; CY1109217T1; EP1722647A1; GB0405540D0

Abstract

El uso de una fruta negra, seleccionada entre grosella negra, arándano, granada o una mezcla de dos o más de las mismas, para la fabricación de una composición ingerible por vía oral para fomentar la salud de un mamífero, caracterizado porque la fruta negra tiene un efecto prebiótico.

Description

Uso prebiótico de frutas y zumos de frutas para estimular la microflora intestinal beneficiosa.

La presente invención se refiere a los efectos prebióticos de frutas negras y zumos de frutas negras y su uso en la estimulación del crecimiento de la microflora intestinal beneficiosa.

La microflora intestinal humana comprende más de 500 especies diferentes de bacterias que tienen un gran impacto metabólico sobre la salud humana (Roberfroid y col., Nutrition Reviews 53: 127-130, 1995; Steer y col., Nutrition Research Reviews 13: 229-254, 2000). Una función importante de la microflora intestinal, desde el punto de vista del hospedador, es prevenir la colonización de microorganismos potencialmente patógenos mediante la competición con los patógenos invasores por nichos ecológicos y sustratos metabólicos. El metabolismo microbiológico en el intestino también sirve como una fuente importante de energía para los colonocitos y como fuente de vitaminas B y vitamina K. La microflora intestinal actúa como un modulador importante del sistema inmune, no sólo educando al sistema inmune virgen del bebé sino también sirviendo como fuente importante de estimulación inmune no inflamatoria a lo largo de la vida en individuos sanos.

La microflora intestinal puede dividirse en especies potencialmente nocivas y potencialmente estimulantes de la salud. Por ejemplo, algunas Clostridium spp. y Bacteroides spp. proteolíticas se consideran potencialmente dañinas debido a su asociación con determinadas dolencias gastrointestinales agudas y crónicas. Sus productos metabólicos finales son tóxicos y pueden causar destrucción celular en el intestino. Además, algunos productos pueden entrar en el torrente circulatorio y ejercer efectos negativos a nivel sistémico. Por otro lado, se considera que Bifidobacterium spp. y las bacterias productoras de ácido láctico, especialmente Lactobacillus spp., tienen una función importante en un ecosistema intestinal sano a través de sus actividades antagonistas hacia los posibles patógenos, actividades inmunomoduladoras, producción de ácidos grasos de cadena corta y reducción de las actividades enzimáticas asociadas con la microflora implicadas en la producción de carcinógenos y gentoxinas (Gibson y Roberfroid, Journal of Nutrition 125, 1401-1412 1995; Yaeshima International Journal of Food Microbiology 30: 303-31 1996).

Actualmente, existe mucho interés en el concepto de tratamiento activo de la microflora del colon con el objeto de mejorar la salud del hospedador. Tradicionalmente esto se ha intentado mediante el consumo de suplementos alimenticios microbianos vivos conocidos como probióticos. Un probiótico se ha definido como "un ingrediente alimenticio microbiano vivo que es beneficioso para la salud" (Diplock y col., British Journal of Nutrition, 1999). Los probióticos mejor estudiados y más utilizados a nivel comercial son lactobacilos y bifidobacterias. Ejemplos de productos que contienen estos probióticos son yogures y bebidas a base de lácteos como Actimel^{TM} (disponible comercialmente en el Reino Unido).

Una estrategia alternativa es el consumo de otros tipos de ingredientes alimenticios conocidos como prebióticos. Un prebiótico se ha definido como "un ingrediente alimenticio no digerible que tiene efectos beneficiosos en el hospedador gracias a la estimulación selectiva del crecimiento y/o la actividad de una o un número limitado de bacterias en el colon y que, por tanto, mejora la salud del hospedador" (Gibson y Roberfroid, Journal of Nutrition 125, 1401-1412 1995).

Según Collins y Gibson (American Journal of Clinical Nutrition 1999; 69 (supl.)), para que un ingrediente alimenticio se clasifique como prebiótico, debería:

1. no ser hidrolizado ni absorbido en la parte superior del tubo tracto gastro-intestinal;

2. ser un sustrato selectivo para una o un número limitado de bacterias comensales potencialmente beneficiosas del colon estimulando, por tanto, el crecimiento de las bacterias, activándolas metabólicamente, o ambas cosas y

3. ser capaz, en consecuencia, de alterar la microflora del colon hacia una composición más saludable. (Collins y Gibson).

Por tanto, fortifican los componentes de la flora intestinal autóctona que se piensa es beneficiosa. Los prebióticos conocidos son fibras solubles de la dieta como inulina, lactulosa, fructooligosacáridos y galactooligosacáridos, que son capaces de sobrevivir a la digestión y estimular selectivamente a los miembros beneficiosos de la microflora intestinal, como bifidobacterias, en el colon (Gibson y col., New Developments in Functional Foods. Oxford: Chandos Publishing Limited 2000).

El documento JPA 2005-013197 se refiere a un zumo que contiene principalmente aloe vera y una mezcla de frutas, como papaya y pitaya, y tiene efecto prebiótico.

La solicitud de patente de EE.UU., US 2003/0060445 describe formulaciones nutricionales que contienen sustancias prebióticos, siendo las sustancias una combinación de oligofructosa y sialillactosa.

El documento WO 02/091833 describe composiciones farmacéuticas que comprenden un probiótico, un prebiótico y un microorganismo amoniafílico que degrada la urea con alta estabilidad a pH básico y alta actividad ureasa. Los prebióticos descritos son oligosacáridos, inulina, lactulosa y otras fibras vegetales.

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Las frutas negras como grosella negra, arándano y granada se consumen normalmente en muchos países de todo el mundo. Los estudios epidemiológicos indican que un consumo alto de frutas y verduras puede reducir los riesgos de algunas enfermedades crónicas (Kant y col., American Journal of Clinical Nutrition, 1993; Hertog y col., Lancet 342: 1007-1011, 1993; Lampe y col., American Journal of Clinical Nutrition, 1999). Las frutas son ricas en compuestos polifenólicos antioxidantes naturales, como antocianinas, proantocianinas y flavonoles. También contienen fenoles simples, como cinamatos, hidroxibenzoatos y taninos, como elagitaninos, galagitaninos y taninos condensados. Se ha publicado que algunas bayas y compuestos fenólicos de las bayas tienen efectos antimicrobianos (Puupponen-Pimia y col., Journal of Applied Microbiology 90: 494-507, 2001).

El zumo de grosella negra es rico en vitamina C y rico en antocianinas, como rutinósido de cianidina, glucósido de cianidina, rutinósido de delfinidina y glucósido de delfinidina. Se ha encontrado que las antocianinas de grosella negra son biodisponibles para seres humanos, aunque sólo un porcentaje pequeño de la ingesta puede absorberse en la sangre y excretarse a través de la orina (Rechner y col., Free Radical Research 36: 1229-1241, 2002). Por tanto, la mayoría de la antocianina ingerida es retenida en los intestinos delgado y grueso durante los procesos de digestión y excreción.

Se ha sugerido que el zumo de arándano es beneficioso para la prevención y tratamiento de las infecciones de las vías urinarias (Kontiokari y col., British Medical Journal 322: 1-5, 2001) debido a sus efectos acidificantes sobre la orina así como a sus propiedades antimicrobianas.

En un estudio en seres humanos se ha publicado que el consumo de zumo de granada es beneficioso para la salud cardiovascular (Aviram y col., American Journal of Clinical Nutrition 71:1062-1076, 2000).

Previamente, no se han descritos otros efectos de las frutas negras que fomentar la salud. Ahora se ha encontrado que las frutas negras seleccionados entre grosella negra, arándano, granada o una mezcla de dos o más de los mismos, tienen un efecto prebiótico. Además, se ha encontrado que la fruta negra seleccionada influye sobre el patrón de la microflora intestinal, con una estimulación preferencial del crecimiento de bacterias "beneficiosas" y una reducción concomitante del crecimiento de bacterias "perjudiciales".

El efecto prebiótico observado difiere, de este modo, de el de prebióticos tradicionales como la inulina, ya que la fruta negra no sólo estimula el crecimiento de bacterias beneficiosas sino que también inhibe el crecimiento de bacterias perjudiciales.

Según la presente invención, se proporciona el uso de una fruta negra seleccionada entre grosella negra, arándano, granada o una mezcla de dos o más de los mismos, para la fabricación de una composición ingerible por vía oral para fomentar la salud de un mamífero, caracterizada porque la fruta negra tiene efecto prebiótico.

Se describen procedimientos para mejorar la salud de un mamífero, preferiblemente un ser humano, mediante la ingestión de la fruta negra seleccionada. Los procedimientos mejorarán la salud de un ser humano mediante el consumo oral de la fruta negra.

Para evitar dudas, el término fruta negra incluye la fruta completa, la pulpa de la fruta, el zumo de la fruta y mezclas de las mismas. El efecto prebiótico de la fruta negra seleccionada se confiere adecuadamente mediante el consumo de la fruta negra en forma de zumo de frutas.

En un aspecto de la presente invención, el consumo oral de la fruta negra seleccionada estimula el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas.

En otro aspecto de la presente invención, el consumo oral de la fruta negra seleccionada estimula el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas y reduce el crecimiento de bacterias perjudiciales.

En el contexto de la presente invención, fruta negra hace referencia a fruta con la piel negra, roja o azul seleccionada entre grosella negra, arándano y granada, o una mezcla de dos o más de las mismas.

En el contexto de la presente invención, bacterias beneficiosas hace referencia a aquellas que no excretan productos metabólicos que sean perjudiciales para la salud. Algunas bacterias beneficiosas pueden producir compuestos, como vitaminas, que son positivas para la salud. También pueden ser capaces de inhibir patógenos y probablemente son sacarolíticas.

En el contexto de la presente invención, bacterias perjudiciales hace referencia a aquellas que producen productos tóxicos y también pueden tener la capacidad de causar destrucción celular por su capacidad invasiva. Algunos productos tóxicos producidos por bacterias perjudiciales pueden actuar a nivel local sobre el intestino y/o tener efectos sistémicos.

La invención puede aplicarse a una amplia gama de composiciones que comprendan la fruta negra seleccionada. Las composiciones pueden estar en forma de líquidos, semisólidos o sólidos. Las composiciones pueden ser a base de lácteos, como los yogures. Las composiciones están convenientemente en forma de bebidas. En el contexto de esta invención, el término bebida abarca formas líquidas listas para tomar así como formulaciones concentradas y en polvo para su disolución. Las bebidas listas para tomar pueden ser con o sin gas.

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La presente invención es especialmente adecuada para su uso en bebidas listas para tomar con aproximadamente del 1 al 40% (v/v) de zumo exprimido de fruta madura sin añadir ni eliminar agua, preferiblemente de aproximadamente el 1 al 30% (v/v) y, más preferiblemente, de aproximadamente el 1 al 15% (v/v) de zumo de fruta negra.

Los presentes inventores han encontrado que el efecto prebiótico de la fruta negra seleccionada es especialmente pronunciado a concentraciones bajas, del 1 al 20% (v/v) de zumo exprimido de fruta madura sin añadir ni eliminar agua.

La presente invención también es especialmente adecuada para productos a base de lácteos fermentados y no fermentados, como yogures, queso fresco y bebidas a base de leche.

Los yogures típicamente comprenderán aproximadamente del 1-20% (v/v) de frutas o zumo de las frutas, preferiblemente del 1-10% (v/v) de frutas o zumo de las frutas.

Las bebidas a base de lácteos comprenderán típicamente aproximadamente del 1-40% (v/v) del zumo de las frutas.

Para evitar dudas, zumo de potencia única hace referencia al zumo cuando se exprime a partir de una fruta madura sin quitar ni añadir agua. La Asociación de la Industria de Zumos y Néctares de Frutas y Verduras de la Unión Europea (AIJN) establece patrones para una variedad de zumos.

Las composiciones de la presente invención pueden estar edulcoradas o no con azúcar o edulcorantes intensos, como sacarina, aspartil fenilalanil metil éster u otros edulcorantes no azúcares. Las composiciones también pueden contener otros aditivos convencionales como aromatizantes, colorantes estabilizantes, etc.

Las composiciones según la presente invención también pueden contener mezclas de probióticos y prebióticos.

Las composiciones según la presente invención pueden prepararse mezclando los ingredientes según procedimientos convencionales. También pueden disolverse sólidos en agua antes de mezclarlos con otros componentes. Típicamente, las composiciones para bebida se pasteurizan antes de introducirlas en botellas, en latas o en otros envases, o se "pasteurizan dentro del envase" después de rellenarlos.

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Prueba para efectos prebióticos con fermentación fecal en cultivo discontinuo

Los cultivos discontinuos estáticos se establecieron en botellas estériles de 100 ml rellenas con 40 ml de medio estéril prerreducido que contenía (g/l):

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Se preparó una suspensión fecal al 10% (p/v) de donantes sanos usando solución salina tamponada con fosfato a 0,1 mol/l (pH 7,0) previamente reducida y, a continuación, se mezcló en un homogenizador de muestras durante 120 segundos. Cada cultivo discontinuo se inoculó con 5 ml de la suspensión fecal para obtener una concentración final del 1% (v/v). Se añadió 1 ml de L-cisteína HCl a cada cultivo discontinuo para reducir adicionalmente el medio. Los cultivos discontinuos se mantuvieron en un inyector de espacio de cabeza de N_{2} libre de O_{2} y se incubaron a 37ºC. Se retiraron muestras por triplicado (1 ml) después de 0, 5, 10 y 24 horas para el recuento de bacterias mediante FISH (Wang y Gibson, Journal of Applied Bacteriology 75: 373-380, 1993). El pH inicial del cultivo, después de añadir la suspensión fecal, era de 6,0, No se controló el pH durante el periodo de incubación.

La fermentación del cultivo discontinuo estático se realizó por triplicado para determinar las capacidades prebióticas de los zumos de las frutas. Como se muestra en las tablas 1, 2 y 3, se probaron cuatro concentraciones diferentes de cada zumo. Las concentraciones finales se lograban diluyendo los concentrados de zumo según la composición de los concentrados (el zumo de grosella negra estaba 7,30 veces concentrado, mientras que los zumos de arándano y granada estaban 8,82 y 6,98 veces concentrados, respectivamente). El crecimiento de Bifidobacterium se evaluó a las 0, 10 y 24 horas de cultivo. Como control positivo del modelo del estudio se probó, junto con los zumos, una solución de fructooligosacáridos al 1% (p/v). Las condiciones experimentales se establecieron a pH 6. La estimulación de Bifidobacterium podría contemplarse como una indicación del efecto prebiótico en este modelo de cultivo sencillo pero eficaz.

Resultados

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TABLA 1 Efectos del zumo de grosella negra sobre el crecimiento de bifidobacterias en cultivos discontinuos

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TABLA 2 Efectos del zumo de arándano sobre el crecimiento de bifidobacterias en cultivos discontinuos

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TABLA 3 Efectos del zumo de granada sobre el crecimiento de bifidobacterias en cultivos discontinuos

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Prueba del efecto prebiótico con un modelo de microflora de colon humana (diseño de modelo intestinal)

El sistema de cultivo continuo estaba compuesto por 3 recipientes, V1, V2 y V3. V1 tenía un volumen operativo de 280 ml y los otros dos de 300 ml. Este modelo in vitro ha sido diseñado para simular las tres regiones principales del colon humano: colon proximal, transversal y distal, respectivamente. La temperatura (37ºC) y el pH se controlaron automáticamente. El pH del cultivo en los recipientes era de 5,5 en V1, 6,2 en V2 y 6,8 en V3. Cada fermentador se agitó magnéticamente, el medio de cultivo se roció de forma continua con nitrógeno libre de oxígeno (1,5 ml/min) y se alimentó a partir de un depósito de reserva de medio de vidrio mediante una bomba peristáltica hasta V1. V1 suministraba secuencialmente a V2 y V3 mediante desbordamiento y una serie de rebosaderos. El desbordamiento de V3 conducía a un recipiente de desecho.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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El medio de cultivo tenía los siguientes componentes disueltos en agua destilada (Macfarlane y col., FEMS Microbiology Ecology 26: 231-243, 1998):

5

El medio se esterilizó en el autoclave a 121ºC durante 15 minutos y se colocó en una atmósfera de nitrógeno mientras estaba caliente.

Para inocular el sistema, se obtuvieron muestras fecales recientes a partir de personas sanas que notificaron no haber utilizado antibióticos durante los 6 meses previos y no tener antecedentes de trastorno gastrointestinal. Se preparó una suspensión al 20% (p/v) usando solución salina tamponada con fosfato anaeróbico y se añadieron aproximadamente 100 ml a cada recipiente de cultivo. El sistema se desarrolló a un tiempo de retención (R) de 43 h según se calculó como el recíproco de la velocidad de dilución. Se permitió que el sistema de fermentación se equilibrara durante una noche antes de poner en marcha la bomba.

Dosificación y régimen de muestreo del modelo intestinal

Las muestras se tomaron el día -10 (antes del equilibrado, diez días antes de la dosis de zumos), el día -2. -1 y 0 (para obtener un promedio de los últimos 3 días del periodo de control como valor inicial). Después de este periodo de 10 días, el medio se cambió a hidratos de carbono al 0,814% (p/v) (almidón al 0,407%, xilano al 0,1628%, arabinogalactano al 0,1628% e inulina al 0,0814%, todos en p/v) y se añadió zumo de las frutas dos veces al día (cada 12 horas con un caudal desde de depósito de 20 ml/h). Se mantuvo una concentración de zumo de potencia única del 5% en flujo a través del sistema de modo que la dosis inicial del concentrado en V1 era ligeramente superior. Se tomaron muestras de nuevo los días 10, 11 y 12 y, a continuación los días 20, 21 y 22.

Resultados

La estimulación del crecimiento de bacterias beneficiosas, como bifidobacterias y lactobacillos, y/o la inhibición del crecimiento de bacterias nocivas como bacteroides y clostridia podría observarse como un efecto prebiótico. A partir de las Tablas 4 a 6, estos efectos se han demostrado claramente.

Las cantidades de bacterias presentes en el modelo intestinal tratado con concentrado de zumo de las frutas se expresan como Log_{10} de células/ml de modelo intestinal +/- desviación típica. Se generaron valores medios a partir de las muestras tomadas en tres días consecutivos.

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Los efectos prebióticos positivos observados en los zumos de grosella negra, arándano y granada son ilustrativos de los efectos que probablemente se obtendrán con otras frutas negras.

La invención se ilustrará mediante los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplo 1

Bebida a base de zumo de grosella negra

Bebida que contiene del 1-30% (v/v) de zumo de grosella negra de potencia única, opcionalmente en combinación con otros zumos, como zumo de manzana, zumo de uva o zumo de naranja. La bebida también puede contener añadidos ácido ascórbico al 0,27% (p/p), carbonato cálcico al 0,24% (p/p), aspartamo al 0,17% (p/p), sabor a grosella negra al 0,12% (p/p), sorbato potásico al 0,08% (p/p), acesulfamo K al 0,06% (p/p), bisulfito sódico al 0,14% (p/p), color de hollejo de uva al 0,00002% (p/p) y agua si no es una bebida de zumo al 100%. La bebida también puede contener añadidos hidratos de carbono, por ejemplo, jarabe de glucosa. La bebida puede ser con o sin gas.

Ejemplo 2

Bebida a base de zumo de arándano

Bebida que contiene del 1-40% (v/v) de zumo de arándano de potencia única, opcionalmente en combinación con otros zumos, como zumo de manzana o zumo de naranja. La bebida también puede contener añadidos hidratos de carbono, por ejemplo, sacarosa al 10% (p/p), ácido ascórbico al 0,05% (p/p), sabor a arándano al 0,02% (p/p) y conservantes, por ejemplo, sorbato potásico o benzoato sódico, y agua. El producto puede ser con o sin gas.

Ejemplo 3

Bebida a base de zumo de granada

Bebida que contiene del 1-100% (v/v) de zumo de granada de potencia única, opcionalmente en combinación con otros zumos, como zumo de manzana o zumo de naranja. La bebida también puede contener añadido ácido ascórbico al 0,05% (p/p), hidratos de carbono, por ejemplo, glucosa o sacarosa, aspartamo o acesulfamo K y agua. La bebida puede ser con o sin gas.

Ejemplo 4

Zumo de grosella negra y bebida a base de lácteos

Bebida que contiene del 1-20% (v/v) de zumo de granada de potencia única, opcionalmente en combinación con otros zumos, como zumo de manzana o zumo de uva. La bebida contendrá componentes lácteos, como yogur al 5% (p/p) y nata al 2% (p/p). La bebida también puede contener añadidos hidratos de carbono, por ejemplo, sacarosa, al 10% (p/p), ácido ascórbico al 0,05% (p/p), sabor de grosella negra al 0,02% (p/p), conservantes como sorbato potásico y agua.

Claims

1. El uso de una fruta negra, seleccionada entre grosella negra, arándano, granada o una mezcla de dos o más de las mismas, para la fabricación de una composición ingerible por vía oral para fomentar la salud de un mamífero, caracterizado porque la fruta negra tiene un efecto prebiótico.

2. Uso según la reivindicación 1 en el que la fruta negra está en forma de zumo de la fruta.

3. Uso según las reivindicaciones 1 a 2 en el que la composición es una bebida.

4. Uso según la reivindicación 3 en el que la composición es una bebida concentrada que comprende del 1-40% (v/v) de zumo exprimido de fruta madura sin añadir ni eliminar agua.

5. Uso según la reivindicación 3 en el que la composición es una bebida lista para tomar que comprende del 1-20% (v/v) de zumo exprimido de fruta madura sin añadir ni eliminar agua.

6. Uso según la reivindicación 1 en el que la composición comprende además un probiótico.