Microencapsulación de microorganismos probióticos con un polisacárido no digerible para uso en matrices alimentarias : propuesta metodológica para la encapsulación y determinación de la viabilidad gastrointestinal in vitro

Abstract

Los probióticos son microorganismos vivos que, administrados en cantidades adecuadas, aportan beneficios a la salud modulando positivamente la microbiota del huésped. Debido a su potencial, se consideran compuestos bioactivos de interés en aplicaciones alimentarias; sin embargo, su uso se ve dificultado por la sensibilidad a los procesos tecnológicos y la necesidad de mantener la viabilidad durante el tránsito gastrointestinal, donde factores como el pH y la motilidad intestinal pueden comprometer su eficacia. El objetivo de este trabajo fue efectuar una revisión sobre la microencapsulación de microorganismos probióticos con un polisacárido no digerible para uso en matrices alimentarias que permita el planteamiento de una propuesta metodológica para la encapsulación y determinación de la viabilidad gastrointestinal in vitro. Para ello, se realizó una búsqueda en bases de datos científicas, se extrajeron y organizaron los datos relevantes y se propuso una estrategia metodológica. Se analizaron cien artículos publicados en los últimos cinco años. La gelificación iónica externa resultó ser la técnica de encapsulación más utilizada (48%), siendo el alginato el biopolímero predominante (41%). Lactiplantibacillus plantarum fue la cepa más encapsulada (28%), seguida de otras bacterias ácido-lácticas (78%). Solo el 29% de los estudios reportaron la incorporación de probióticos encapsulados en matrices alimentarias, principalmente bebidas no lácteas, productos lácteos y postres. Con base en la revisión, se sugiere la encapsulación de cepas probióticas como L. plantarum o L. rhamnosus utilizando dextrano al 5% como material de pared, combinado con alginato de sodio y cloruro de calcio, mediante gelificación iónica externa con extrusión por goteo y seguida de liofilización, para mejorar la estabilidad. La evaluación propuesta incluye viabilidad, eficiencia de encapsulación, caracterización fisicoquímica y simulación in vitro del tránsito gastrointestinal para evaluar el rendimiento protector y de liberación del sistema de encapsulación. En conclusión, la microencapsulación de probióticos utilizando polisacáridos no digestibles es muy prometedora para aplicaciones en alimentos funcionales, y su optimización puede mejorar la eficacia y favorecer la salud gastrointestinal (Texto tomado de la fuente).

Probiotics are live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer health benefits by positively modulating the host microbiota. Due to their potential, they are regarded as bioactive compounds of interest in food applications. However, their use is challenged by sensitivity to technological processes and the need to maintain viability throughout gastrointestinal transit, where factors such as pH and intestinal motility may compromise their efficacy. This study aimed to review the microencapsulation of probiotic microorganisms using non-digestible polysaccharide for incorporation into food matrices, and to develop a methodological proposal for encapsulation and in vitro assessment of gastrointestinal viability. A search for scientific databases was conducted, relevant data were extracted and organized, and a methodological strategy was proposed. One hundred articles published over the past five years were analyzed. External ionic gelation emerged as the most frequently used encapsulation technique (48%), with alginate being the predominant biopolymer (41%). Lactiplantibacillus plantarum was the most encapsulated strain (28%), followed by other lactic acid bacteria (78%). Only 29% of the studies reported incorporation of encapsulated probiotics into food products, primarily non-dairy beverages, dairy products, and desserts. Based on the review, encapsulation of probiotic strains such as L. plantarum or L. rhamnosus using 5% dextran as the wall material, combined with sodium alginate and calcium chloride, via external ionic gelation with drip extrusion and followed by lyophilization, is suggested to enhance stability. The proposed evaluation includes viability, encapsulation efficiency, physicochemical characterization, and in vitro simulation of gastrointestinal transit to assess the protective and release performance of the encapsulation system. In conclusion, the microencapsulation of probiotics using non-digestible polysaccharides holds significant promise for functional food applications, and its optimization may enhance efficacy and support gastrointestinal health.