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​Al​imentos funcionales

​Nuestra investigación está enfocada al desarrollo de alimentos funcionales de calidad. Principalmente empleamos cepas de bacterias lácticas y bifidobacterias con buenas propiedades tecnológicas y potencial probiótico. Estudiamos su efecto protector frente a patógenos, propiedades inmunomoduladoras o actividad en el metabolismo de fitoestrógenos, así como otras propiedades beneficiosas para la salud. 

Grupo de investigación dependiente del

​Departamento Tecnología de los Alimentos

Para desarrollar alimentos funcionales contamos con una importante colección de microorganismos de interés alimentario fruto de numerosos proyectos de investigación desarrollados en nuestro departamento durante más de 30 años. Esta colección contiene principalmente cepas de bacterias lácticas y bifidobacterias de origen lácteo y humano. Muchas de estas cepas están caracterizadas tecnológicamente y desde el punto de vista de sus propiedades potencialmente beneficiosas para la salud. Así mismo, se estudia el efecto de determinados compuestos bioactivos presentes en los alimentos o producidos por ciertas bacterias.

Nuestra investigación se centra en el aislamiento de nuevas cepas y en el estudio de nuevas propiedades de interés para la salud, así como su posterior aplicación en alimentos funcionales. Para ello, evaluamos su viabilidad y su efecto en la calidad del producto final.

Nuestro objetivo final es desarrollar productos de calidad que mejoren la salud del consumidor, con especial atención al desarrollo de productos dirigidos a la edad avanzada.

Investigación

Estudio de las cepas de la colección de microorganismos INIA para su aplicación en productos funcionales:

El grupo de investigación estudia las propiedades tecnológicas y beneficiosas para la salud de cepas de lactobacilos y bifidobacterias de nuestra colección en modelos in vitro e in vivo. Nuestra actividad investigadora actual está centrada en el desarrollo de productos funcionales, con un especial interés en mejorar la salud en la edad avanzada.

Algunas de estas cepas han demostrado un efecto inmunomodulador y/o protector de la integridad intestinal en modelos animales de colitis experimental, o son capaces además de producir compuestos antimicrobianos. La aplicación de diferentes combinaciones compatibles de estas cepas puede dar lugar a efectos beneficiosos aditivos y/o sinérgicos y, en algunos casos, conseguir un doble efecto combinado alimento-intestino.

Otra línea de trabajo estudia la capacidad de las cepas para metabolizar fitoestrógenos. Estos polifenoles presentes en alimentos vegetales, pueden ser transformados en compuestos más biodisponibles y con mayor actividad antioxidante y estrogénica por algunas bacterias. Estos compuestos estarían relacionados con la prevención de enfermedades asociadas al envejecimiento.  En nuestro grupo de investigación hemos identificado las primeras cepas de interés biotecnológico (bacterias lácticas y bifidobacterias) capaces de producir isoflavonas bioactivas, enterolignanos y urolitinas a partir de isoflavonas, lignanos y elagitaninos, respectivamente. Actualmente, estamos investigando otras propiedades beneficiosas para la salud como la producción de ácidos grasos de cadena corta.

Hemos estudiado con especial interés las bifidobacterias aisladas de leche materna y de heces de bebés lactantes de la colección INIA, seleccionando algunas de sus cepas por sus condiciones tecnológicas y potencial probiótico. Algunas de estas cepas, como es el caso de Bifidobacterium breve INIA P734, registrada bajo patente en 2012, han demostrado ser cepas muy prometedoras para su empleo como cultivos probióticos adjuntos en la elaboración de productos lácteos como quesos de leche de oveja.

En el caso de cepas con propiedades de interés, estudiamos su resistencia a condiciones gastrointestinales in vivo en modelos animales e in vitro en condiciones gástricas simuladas y en modelo colónico, ya que es un requisito indispensable para que estas cepas lleguen al intestino del consumidor en suficientes niveles para ejercer su acción beneficiosa para la salud. También estudiamos propiedades tecnológicas en el proceso de producción del alimento funcional como la resistencia a la refrigeración/congelación/liofilización y estudios de escalado.

Hemos estudiado además la producción de compuestos antimicrobianos. Contamos con cepas de Lactobacillus reuteri productoras de reuterina o cepas de bacterias lácticas productoras de bacteriocinas, como Lactococcus lactis productoras de nisina. Estas cepas las hemos empleado en la producción de quesos junto al cultivo iniciador y que han sido capaces de producir in situ reuterina o nisina A, respectivamente, durante el proceso de fabricación y maduración del queso. Además, hemos observado la producción de estas sustancias antimicrobianas en ambientes intestinales.

Desarrollo de vectores dirigidos a bacterias lácticas y bifidobacterias:

Para la diferenciación y monitorización de nuestras cepas hemos construido vectores de marcaje con genes de proteínas fluorescentes. Esto nos ha permitido el seguimiento de las cepas con interés biotecnológico en alimentos, en un modelo in vitro de colon y durante su paso por el tracto gastrointestinal de animales.

Del mismo modo y utilizando construcciones similares, hemos desarrollado biosensores con el plásmido pNZNis, que contiene el promotor inducible de la nisina, y que son capaces de producir fluorescencia en presencia de nisina, lo que nos permite su detección en ambientes complejos como alimentos e intestino.

Se han utilizado otros vectores para la producción heteróloga de colicina V en cepas de bacterias lácticas productoras de bacteriocinas.

También hemos desarrollado vectores de grado alimentario para la producción de enzimas de interés en biotecnología.

Secuenciación de cepas de interés biotecnológico

Otro aspecto importante de nuestra investigación es la secuenciación del genoma y posterior análisis in silico de las cepas que han resultado ser más interesantes en nuestras investigaciones. Se llevan a cabo análisis funcionales del genoma. Esto es esencial para la  posterior comercialización de las cepas seleccionadas en productos funcionales y así poder desarrollar nuevos productos diferenciados en el mercado.En la actualidad contamos con seis cepas secuenciadas.​








Miembros

Coordinador de Grupo