Effect of vegetable by-products on folate production by starter and probiotic microorganisms to develop a bio-enriched fermented soy product / Efeito de subprodutos vegetais na produção de folatos por microrganismos starter e probióticos para o desenvolvimento de um produto de soja fermentado bioenriquecido

However, folate production was strain-dependent and also dependent on the environmental conditions and on the vegetable substrate used. Passion fruit by-product presented the lowest folate concentration and was selected for the following experiments. Thus, the impact of the supplementation of soymilk with passion fruit by-product and/or commercial prebiotic fructooligosaccharides FOS P95 on the folate production by three St. thermophilus strains, as well as four probiotic Lactobacillus strains (LA-5, LGG, PCC, and RC-14) were evaluated. St. thermophilus ST-M6 and TH-4 produced the highest amounts of folate in all fermented soymilks. The concentration of the vitamin was also high when these strains grew in co-culture with LA-5 and LGG. Soymilk supplemented with both passion fruit by-product and FOS together presented the highest concentration of folate when fermented by the co-culture TH-4+LGG. This co-culture was selected to produce four fermented soy products (FSP). All FSP were bio-enriched with folate produced by the co-culture and the probiotic strain LGG remained always above 8 log CFU/mL until the end of the storage period (28 days at 4ºC). In contrast, the concentration of the vitamin was stable until day 14 then a slight decrease was observed at the end of the storage period. The FSP supplemented with both passion fruit by-product and FOS together may contribute with around 14% of the recommended daily intake for folate if consumed until day 14 of storage. During the in vitro simulated gastrointestinal conditions, the folate content of the digested FSP increased from 1.3 to 3.6-fold, especially at the small and large intestinal in vitro phases and the strain LGG was recovered. In contrast, St. thermophilus TH-4 was not recovered during the assay. Finally, the prebiotic potential of the bioactive compounds present in the fruit by-products was characterized. Fruit by-product water extracts (FWE) containing soluble fibres from fruit by-products were obtained through a hot-water extraction and were associated to phenolic compounds and showed antioxidant activity. The FWE (especially, orange and mango water extracts) presented an anti-inflammatory potential by decreasing the nitric oxide concentration produced in vitro by macrophages stimulated with lipopolisaccharides (LPS) from Salmonella Thyphymurium. The FWE (especially from mango) were able to stimulate the growth of the strains TH-4 and LGG, as well the folate production by these microorganisms when tested individually and in co-culture. The FWE also increased the adhesion of TH-4 and LGG to Caco-2 cells in an in vitro model. These results suggest a prebiotic potential of the fruit by-products evaluated and their potential towards increased folate production by the selected microorganisms. Therefore, the bio-enrichment of fermented soy products with folate produced by beneficial microorganisms is an alternative for the development of functional foods with high folate content. Additionally, fermentable bioactive compounds with functional and/or biological activity, such as soluble fibres associated to phenolic compounds with antioxidant activity, present in the fruit by-products, may act as potential prebiotic ingredients. These bioactive molecules may represent a potential natural alternative to synthetic drugs for the treatment of inflammatory processes

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de subprodutos vegetais, incluindo subprodutos do processamento de fruta (maracujá, laranja, acerola e manga) e de soja (okara) na produção de folatos de novo por microrganismos strater e probióticos para bioenriquecer um produto de soja fermentado. Na primeira etapa deste trabalho, o impacto da farinha de amaranto na produção de folatos pelos microrganismos também foi avaliado. Neste sentido, primeiramente, verificou-se o efeito desses subprodutos vegetais e da farinha de amaranto na capacidade de três cepas starter - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4 e TA-40) e 10 cepas probióticas (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, e B. longum subsp. infantis BB-02) em produzir folato utilizando um caldo MRS modificado. A maior parte dos microrganismos testados foi capaz de produzir folato. Entretanto, a produção foi considerada cepa-dependente e, também, dependente das condições ambientais e do tipo de subproduto vegetal empregado. O subproduto de maracujá apresentou a menor concentração de folato e, por isso, foi selecionado para os testes seguintes. Neste sentido, o impacto da suplementação do leite de soja com subproduto de maracujá e/ou com o prebiótico comercial fruto-oligosacarídeo FOS P95 na produção de folato pelas três cepas de St. thermophilus, bem como quarto cepas probióticas do gênero Lactobacillus (LA-5, LGG, PCC e RC-14), também foi avaliado. Em cultura pura, as cepas de St. thermophilus ST-M6 e TH-4 produziram grande quantidade de folato nas formulações de extrato de soja fermentados. A concentração da vitamina foi maior quando tais cepas se desenvolveram em co-cultura com LA-5 e LGG. Observou-se que o extrato de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS apresentou a maior quantidade de folato quando fermentado pela co-cultura TH-4+LGG. Esta co-cultura, portanto, foi selecionada para desenvolver os produtos fermentados de soja (PFS). Todas as formulações foram bioenriquecidas e a cepa LGG manteve-se viável por todo o período de armazenamento (28 dias a 4ºC). Entretanto, a concentração da vitamina manteve-se estável apenas até o dia 14, observando-se uma diminuição da quantidade de folato ao final do período de armazenamento. Constatou-se que o produto fermentado de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS pode contribuir com cerca de 14% da ingestão diária recomendada para folato se consumido até o dia 14 do armazenamento. Além disso, durante a simulação gastrointestinal in vitro, observou-se que a digestão aumentou de 1,3 a 3,6 vezes a concentração da vitamina incrementando, consideravelmente, a bioacessibilidade do folato, principalmente nas porções simuladas do intestino delgado e grosso do intestino e a cepa LGG foi recuperada. Entretanto, a cepa St. thermophilus TH-4 não foi recuperada durante o ensaio. Por fim, o potencial prebiótico de componentes bioativos presentes nos subprodutos de fruta foi caracterizado. Uma extração Hot Water foi conduzida, a fim de obter extratos aquosos de subprodutos de fruta ricos em fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante. Observou-se, ainda, que tais extratos aquosos de subprodutos de fruta (laranja e manga) apresentaram potencial anti-inflamatório constatado pela diminuição da concentração de óxido nítrico produzido por macrófagos estimulados com lipopolissacarideo (LPS) de Salmonella Typhymurium in vitro. Além disso, os extratos aquosos de subprodutos de fruta (principalmente o extrato aquoso de subproduto de manga) foram capazes de estimular a multiplicação das cepas TH-4 e LGG, bem como a produção de folatos por estes microrganismos quando avaliados individualmente e em co-cultura. Adicionalmente, esses extratos aquosos de subprodutos de fruta aumentaram a adesao do TH-4 e do LGG a células Caco-2 em modelo in vitro. Neste sentido, os resultados sugerem um potencial prebiótico dos subprodutos de fruta testados, de modo a estimular, não somente o desenvolvimento dos microrganismos avaliados mas, principalmente, o potencial destes em produzir folatos na presença dos substratos vegetais testados. O bioenriquecimento dos produtos fermentados de soja com folatos produzidos por microrganismos benéficos emerge como alternativa de alimento potencialmente funcional com alto teor de folato. Adicionalmente, compostos bioativos fermentescíveis e com atividade biológica como, por exemplo, as fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante, presentes nos subprodutos de fruta testados podem constituir potenciais ingredientes prebióticos, além de representarem uma possível alternativa natural para o tratamento de processos inflamatórios

Utilização do yacon ( Smallanthus sonchifolius ) na proteção contra colonização intestinal de frangos de corte infectados por Salmonella Enteritidis / Use of yacon (Smallanthus sonchifolius) protect against intestinal colonization of broilers infectes by Salmonella Enteritidis]

Os frutanos do tipo inulina são oligossacarídeos que favorecem a multiplicação de determinados gêneros bacterianos no intestino, promovendo um efeito prebiótico. Este trabalho avaliou o efeito da inulina extraída de raízes de yacon (Smallanthus sonchifolius) sobre a colonização intestinal de frangos de corte experimentalmente infectados por Salmonella Enteritidis. Sessenta frangos de corte com um dia de idade foram divididos em três grupos de tratamento, com duas repetições, criados até 21 dias. As aves do grupo yacon receberam 100mg de inulina/dia, via oral, por três dias consecutivos. No sétimo dia de vida, as aves tratadas e o controle positivo foram desafiados pela via oral com uma cultura de S. Enteritidis. Não foram observadas diferenças de desempenho zootécnico entre os grupos. O índice de infectividade das aves suplementadas com yacon foi menor até o sexto dia após o desafio, mas, ao término do experimento, foi superior ao controle positivo. Os dados deste trabalho demonstram que o uso da inulina nos três primeiros dias de vida promoveu uma redução da colonização intestinal dos frangos por Salmonella Enteritidis na primeira semana após o desafio. Novos estudos são necessários para determinar a dose e o tempo de tratamento ideal para um efeito protetor de maior duração.(AU)

The fructan inulin-type oligosaccharides favor the multiplication of some bacterial genera in the intestine, promoting a prebiotic effect. This study evaluated the effect of inulin extracted from yacon roots (Smallanthus sonchifolius) on intestinal colonization of broilers experimentally infected with Salmonella Enteritidis. Sixty-one day old chicks were grouped into three treatments, with two replicates, and reared until 21 days. Birds in the yacon group received 100mg of inulin/day orally for three consecutive days. On the seventh day of life the treated birds and the positive control were challenged orally with a culture of S. Enteritidis. There were no differences between groups in live performance. The infectivity index of the chicks supplemented with yacon was lower until the sixth day after the challenge, but at the end of the experiment it was higher than the positive control. Data from this study show that the use of inulin during the first 3 days of life caused a reduction of intestinal colonization of chickens by Salmonella Enteritidis in the first week after challenge. Further studies are needed to determine the dose and the ideal time of treatment necessary for a longer protective effect.(AU)

Preclinical evaluation of nephroprotective potential of a probiotic formulation LOBUN on Cyclosporine-A induced renal dysfunction in Wistar rats

ABSTRACT The aim of present study was to evaluate the nephroprotective effect of probiotic formulation LOBUN on Cyclosporine A (CsA) induced renal dysfunction in Wistar rats. CsA (20 mg/kg body weight s.c) was administered for 15 days to cause renal dysfunction in Wistar rats. The probiotic formulation LOBUN was administered with the dose of 500 mg/kg body weight (p.o) for twice (TGI) and thrice a day (TGII). The samples were analyzed for the parameters like blood urine nitrogen (BUN), serum creatinine, serum uric acid, total serum protein and urine proteins, urine potassium, urine sodium. The renal functional and histopathological studies revealed that the oral administration of probiotic formulation LOBUN has provided appreciable renoprotection and possibly alleviated the symptoms of Chronic Kidney Disease (CKD) at the dose of 500 mg/kg body weight administered thrice a day and also the results were supported by histopathological findings.

Efeito de prebióticos e probióticos na microbiota intestinal e nas alterações metabólicas de indivíduos obesos / Effect of prebiotics and probiotics on the gut microbiota and metabolic changes in obese individuals

Currently, the growing prevalence of obesity and its comorbidities is a major public health problem. The intestine is a complex organ that has been increasingly studied in obesity because of its ability to signal pathways involved in the pathophysiology of this disease. OBJECTIVES: This review aimed to clarify the main effects of probiotics and prebiotics on the intestinal microbiota and metabolic abnormalities of obese subjects. Data source: The survey of articles was conducted at PubMed database using the following keywords: 'obesity', 'gut microbiota', 'probiotic' and 'prebiotic' involving scientific works published between 2009 and 2014. Data synthesis: We found that the intestinal microbiota can be modulated by diet, and it acts on the control of food intake by interacting with receptors and enzymes that interfere in the metabolic changes arising from obesity and in the modulation of the inflammatory response. Animal research has shown positive results with the use of prebiotics and probiotics as adjuncts in the treatment of obesity; however, results with humans still present controversial data. CONCLUSIONS: Evidence of the relationship between diet, microbiota and immune system shows that a better understanding of the role of microbiota in obesity leads to new perspectives in the development of therapies for this disease

A crescente prevalência da obesidade e suas comorbidades tem sido um dos principais problemas de saúde pública atualmente. O intestino é um órgão complexo, cada vez mais estudado na obesidade pela sua capacidade de sinalizar vias metabólicas envolvidas na fisiopatologia dessa doença. OBJETIVO: Esclarecer os principais efeitos de probióticos e prebióticos nas alterações metabólicas e da microbiota intestinal de indivíduos obesos. Fonte de dados: O levantamento dos artigos foi realizado na base de dados Pubmed, utilizando os descritores: obesity, gut microbiota, probiotic e prebiotic envolvendo publicações no período de 2009 a 2014. Síntese dos dados: Constatou-se que a microbiota intestinal pode ser modulada pela dieta e atuar no controle da ingestão alimentar interagindo com receptores e enzimas que interferem nas alterações metabólicas decorrentes da obesidade e na modulação da resposta inflamatória. Pesquisas com animais mostraram resultados positivos do uso de prebióticos e probióticos como coadjuvantes no tratamento da obesidade, contudo, os resultados com humanos ainda apresentam dados controversos. CONCLUSÕES: Evidências da relação entre dieta, microbiota e sistema imune demonstram que a melhor compreensão do papel da microbiota na obesidade leva a novas perspectivas no desenvolvimento de terapias para a obesidade

Chemopreventive and metabolic effects of inulin on colon cancer development

Prebiotics modulate microbial composition and ensure a healthy gastrointestinal tract environment that can prevent colon cancer development. These natural dietary compounds are therefore potential chemopreventive agents. Thirty Sprague-Dawley rats (4 months old) were experimentally treated with procarcinogen dimethylhydrazine to induce colon cancer development. The rats were randomly assigned to three groups: a control group (CG), a group treated with dimethylhydrazine (DMH), and a group given DMH and inulin, a prebiotic (DMH+PRE). The effects of inulin on the activities of bacterial glycolytic enzymes, short-chain fatty acids, coliform and lactobacilli counts, cytokine levels, and cyclooxygenase-2 (COX-2) and transcription nuclear factor kappa beta (NFkappaB) immunoreactivity were measured. Inulin significantly decreased coliform counts (p < 0.01), increased lactobacilli counts (p < 0.001), and decreased the activity of beta-glucuronidase (p < 0.01). Butyric and propionic concentrations were decreased in the DMH group. Inulin increased its concentration that had been reduced by DMH. Inulin decreased the numbers of COX-2- and NFkappaB-positive cells in the tunica mucosae and tela submucosae of the colon. The expression of IL-2, TNFalpha, and IL-10 was also diminished. This 28-week study showed that dietary intake of inulin prevents preneoplastic changes and inflammation that promote colon cancer development.

Desenvolvimento de bebidas mistas à base de cajá (Spondias mombin l.) E caju (Anacardium occidentale) enriquecidas com frutooligossacarídeos e inulina / Development of mixed beverages made of caja (Spondias mombin l.) and cashew apple (Anacardium occidentale) added of Fructooligosaccharides and Inulin

O presente trabalho teve como objetivo elaborar tres bebidas mistas a base de caja (Spondias mombin L.) e caju (Anacardium occidentale), na forma "pronto para beber", com propriedades prebioticas e avaliar as suas caracteristicas quimicas, fisico-quimicas e sensoriais. Foram desenvolvidas quatro formulacoes com duas combinacoes de polpa de fruta, sacarose e ingredientes prebioticos (inulina padrao, inulina de alto desempenho- HP e frutooligossacarideos- FOS). As formulacoes foram submetidas as determinacoes de pH, acidez, solidos soluveis, acucares, acido ascorbico, carotenoides totais e polifenois totais e avaliacoes da aceitacao dos atributos sensoriais, corpo, docura e impressao global, atitude de compra e preferencia dos consumidores. Verificou-se que o pH (3,19 a 3,40), solidos soluveis totais (14,80 a 15,40 oBrix) e polifenois totais (24,76 a 34,58mg/100g) apresentaram diferenca estatistica significativa (p .0,01). Enquanto para os teores de acidez total (0,48 a 0,56 mg/100g), acucares totais (7,78 a 9,84%), acucares redutores (1,62 a 2,08%), acucares nao redutores (5,86 a 7,85%), acido ascorbico (33,43 a 35,17 mg/100g) e carotenoides totais (30,30 a 34,20 mg/100g), nao se observou diferenca significativa. Os atributos sensoriais avaliados apresentaram resultados variando na escala sensorial entre "nao gostei nem desgostei" e "gostei muito" (medias de 5,80 a 7,06). Nos atributos docura, corpo e atitude de compra nao houve diferenca (p>0,05) entre as bebidas, porem, diferiram estatisticamente (p.0,05) no atributo impressao global. A bebida com FOS apresentou uma aceitacao semelhante a bebida controle, mostrando ser uma opcao de alimento funcional atendendo as expectativas dos consumidores, que buscam alimentos saudaveis, nutritivos e saborosos.

The purpose of this work was to develop three mixed drinks based on caja (Spondias mombin L.) and cashew apple (Anacardium occidentale) pulps, added prebiotic ingredients and to evaluate their chemical, physicochemical and sensory properties. Four formulations with combinations of two pulp fruit, sucrose and prebiotic ingredients (Standard inulin, inulin high performance-HP-and fructooligosaccharides FOS) were developed. The mixed drinks were submitted the following analysis pH, acidity, soluble solids, sugars, ascorbic acid, total carotenoids, total polyphenols and acceptance ratings of the sensory attributes such as: consistency, sweetness and overall impression, attitude and consumers purchase preference. The pH, total soluble solids and polyphenol results showed difference (p . 0.01) significant, while for the analysis of total acidity, sugars, ascorbic acid and carotenoids, it was not observed significant difference. The sensory attributes evaluates showed results ranging in scale between "I did not like or disliked "and" liked "(average 5.80 to 7.06). The attributes sweetness, consistency and attitude of buying showed no difference (p> 0.05) between drinks, however, differed significantly (p . 0.05) for the attribute of overall impression. The drink with FOS showed a similar acceptance when compared to traditional (sucrose) drink, showing an option of meeting the functional food expectations of consumers, who seek healthy, nutritious and tasty foods.

Prebióticos y su efecto en la biod sponibilidad del calcio / Prebiotics and their effect on calcium bioavailability

En la búsqueda de medidas de prevención de enfermedades crónicas no trasmisibles, se piensa en los prebióticos como una forma efectiva, saludable y relativamente barata para la optimización de la absorción de Ca. El aumento de la expectativa de vida de la población y el incremento de enfermedades como la osteoporosis traen graves consecuencias a la salud del individuo, acarreando importantes desembolsos económicos. En esta revisión se condensa el conocimiento presente sobre el efecto fisiológico del consumo de carbohidratos prebióticos y su posible interferencia en la biodisponibilidad del Ca, como también las posibilidades de su empleo en estrategias para combatir las deficiencias del mineral. Se elaboró una recopilación de los estudios originales realizados con mayor impacto en el tema, dando preferencia a los publicados en los últimos 6 años. Utilizamos las bases de datos PubMed, Lilacs e SciELO, usando las palabras claves calcio, prebióticos e probióticos.

The increased life expectancy and prevalence of non-communicable chronic diseases have serious health and economic consequences on the population. Among the useful tools for preventing osteoporosis, prebiotics are thought to be an effective, healthy and relatively cheap way of optimizing calcium absorption. The objective of this review was to summarize the present knowledge on the physiological effects of prebiotic carbohydrate consumption and its possible interference with calcium bioavailability. The possibility of using prebiotics to fight calcium deficiency was also assessed. The keywords calcium, prebiotics and probiotics were used to search the PubMed, Lilacs and SciELO databases for the most significant original studies on the subject published in the last 6 years.

Prebióticos: efeitos benéficos à saúde humana / Prebiotics: beneficial effects to human health

The world market of functional foods is in full expansion and seeking new products with technologic and physiologic functional features. A wide variety of prebiotic agents are currently commercially available, including lactose-derived carbohydrates (lactulose and lactitol), in ulines and fruto-oligosaccharides.These carbohydrates are not digested, for they are resistant to digestive enzymes of the gastrointestinal tract, being, nonetheless, fermented by colonic bacteria, which are the probiotic bacteria, such as bifido bacteria and lactobacilli promoters of beneficial actions to the host organism. There is a possibility of manipulation of the intestinal microbiota by introducing prebiotics in the diet, which allows the potentialization of these actions, by balancing the intestinal microbiota, producing short chain fatty acids,reducing the blood levels of ammonia, reducing the risk for carcinogenesis and reducing blood tryglicerides

El mercado mundial de alimentos funcionales seencuentra en pleno crecimiento buscando siempre nuevos productos con características funcionales tecnológicas y fisiológicas. Existe actualmente una gran cantidad de sustancias prebióticas disponibles comercialmente como los derivados de la lactosa (lactulosa y lactitol), inulina y fructo oligosacáridos. Estos son carbohidratos resistentes a las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal humano, que son fermentables por algunas bacterias del intestino grueso,principalmente especies de Bifido bacterium y Lactobacillus, conocidas hoy en día como bacterias prebióticas, que desarrollan atividades benéficas a la salud humana. Es posible alterar la micro biota intestinal a través de la introducción en la dieta de prebióticos que inducen el aumento de las bacterias probióticas, mejorando el balance de la micro biota intestinal, aumentan la producción de ácidos grasos volátiles de cadena corta, reducen el nivel de amonio en la sangre, reducen el riesgo de carcinogénesis y disminuyen el nivel de triglicéridos sanguíneos.

O mercado mundial de alimentos funcionais está em pleno crescimento e procurando sempre novos produtos com características funcionais tecnológicas e fisiológicas. Atualmente, existe uma grande variedade de substâncias prebióticas disponíveis comercialmente, como os carboidratos derivados da lactose (lactulose e lactitol), inulinase fruto oligossacarídeos. Estes carboidratos não são digeríveis, por serem resistentes à ação das enzimas digestivas do trato gastrintestinal. Sendo, entretanto, fermentados pelas espécies de bactéria do cólon, que normalmente são as bactérias probióticas como as bífido bactérias e os lactobacilos promotores de atividades benéfica são organismo do hospedeiro. A possibilidade de manipular a microbiota intestinal pela introdução na dieta de prebióticos permite potencializar essas atividades benéficas, através do balanço da microbiota intestinal, da produção de ácidos graxos de cadeia curta, redução dos níveis de amônia sangüínea, redução do risco de carcinogênese e redução dos triglicerídeos sangüíneos