Potencial probiótico y caracterización de exopolisacáridos de dos bacterias ácido lácticas nativas para aplicaciones funcionales
Este estudio investiga el potencial probiótico de dos cepas nativas de bacterias ácido-lácticas (BAL), Leuconostoc pseudomesenteroides UTNElla29 (Ella29) y Weissella confusa UTNCys2-2 (Cys2-2), aisladas de frutas. Se emplearon metodologías estandarizadas para evaluar su resistencia al jugo gástrico...
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2025
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| description | Este estudio investiga el potencial probiótico de dos cepas nativas de bacterias ácido-lácticas (BAL), Leuconostoc pseudomesenteroides UTNElla29 (Ella29) y Weissella confusa UTNCys2-2 (Cys2-2), aisladas de frutas. Se emplearon metodologías estandarizadas para evaluar su resistencia al jugo gástrico sintético, sales biliares y cloruro de sodio, así como su hidrofobicidad, capacidad de auto agregación, actividad hemolítica y susceptibilidad a antibióticos. Adicionalmente, los exopolisacáridos (EPS) producidos por ambas cepas fueron analizados en términos de citotoxicidad, actividad antioxidante y composición estructural mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protón (¹H RMN) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier con reflectancia total atenuada (ATR-FTIR). Ambas cepas demostraron una resistencia significativa bajo condiciones gástricas ácidas y exposición a sales biliares, destacándose Ella29 por su mayor tolerancia biliar. Asimismo, ambas mostraron crecimiento en ambientes con alta concentración de sodio, siendo Cys2-2 la más tolerante a la sal, lo que resalta su capacidad de supervivencia en el tracto gastrointestinal. La hidrofobicidad y la auto agregación aumentaron con el tiempo, lo que indica una mayor interacción célula-célula, característica crucial para la adhesión y colonización. Ninguna de las cepas presentó actividad hemolítica, lo que respalda su seguridad como probióticos. El perfil de susceptibilidad antimicrobiana reveló resistencia intrínseca a kanamicina, gentamicina y vancomicina, manteniendo alta susceptibilidad a antibióticos β-lactámicos, lo que minimiza el riesgo de diseminación de genes de resistencia. Aunque Cys2-2 mostró una citotoxicidad ligeramente mayor, Ella29 presentó mejor viabilidad celular, lo que la hace más adecuada para aplicaciones que requieren integridad celular preservada. Los ensayos antioxidantes evidenciaron una mayor actividad captadora de radicales libres en Cys2-2. La caracterización estructural de los EPS identificó componentes biomoleculares clave, incluyendo proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Las propiedades bioquímicas diferenciadas de los EPS producidos por Ella29 y Cys2-2 resaltan su potencial para diversas aplicaciones industriales y en alimentos funcionales, lo que justifica investigaciones adicionales. |
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Se emplearon metodologías estandarizadas para evaluar su resistencia al jugo gástrico sintético, sales biliares y cloruro de sodio, así como su hidrofobicidad, capacidad de auto agregación, actividad hemolítica y susceptibilidad a antibióticos. Adicionalmente, los exopolisacáridos (EPS) producidos por ambas cepas fueron analizados en términos de citotoxicidad, actividad antioxidante y composición estructural mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protón (¹H RMN) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier con reflectancia total atenuada (ATR-FTIR). Ambas cepas demostraron una resistencia significativa bajo condiciones gástricas ácidas y exposición a sales biliares, destacándose Ella29 por su mayor tolerancia biliar. Asimismo, ambas mostraron crecimiento en ambientes con alta concentración de sodio, siendo Cys2-2 la más tolerante a la sal, lo que resalta su capacidad de supervivencia en el tracto gastrointestinal. La hidrofobicidad y la auto agregación aumentaron con el tiempo, lo que indica una mayor interacción célula-célula, característica crucial para la adhesión y colonización. Ninguna de las cepas presentó actividad hemolítica, lo que respalda su seguridad como probióticos. El perfil de susceptibilidad antimicrobiana reveló resistencia intrínseca a kanamicina, gentamicina y vancomicina, manteniendo alta susceptibilidad a antibióticos β-lactámicos, lo que minimiza el riesgo de diseminación de genes de resistencia. Aunque Cys2-2 mostró una citotoxicidad ligeramente mayor, Ella29 presentó mejor viabilidad celular, lo que la hace más adecuada para aplicaciones que requieren integridad celular preservada. Los ensayos antioxidantes evidenciaron una mayor actividad captadora de radicales libres en Cys2-2. La caracterización estructural de los EPS identificó componentes biomoleculares clave, incluyendo proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Las propiedades bioquímicas diferenciadas de los EPS producidos por Ella29 y Cys2-2 resaltan su potencial para diversas aplicaciones industriales y en alimentos funcionales, lo que justifica investigaciones adicionales.N/AThis study investigates the probiotic potential of two native lactic acid bacteria (LAB) strains, Leuconostoc pseudomesenteroides UTNElla29 (Ella29) and Weissella confusa UTNCys2-2 (Cys2-2), isolated from fruits. Standardized methodologies were employed to assess their resistance to synthetic gastric juice, bile salts, and sodium chloride, as well as their hydrophobicity, auto-aggregation capacity, hemolytic activity, and antibiotic susceptibility. Additionally, exopolysaccharides (EPSs) were analyzed for cytotoxicity, antioxidant activity, and structural composition using proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and attenuated total reflectance-Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. Both strains demonstrated substantial resilience under acidic gastric conditions and bile salt exposure, with Ella29 showing superior bile tolerance. Both also thrived in high-sodium environments, with Cys2-2 exhibiting greater salt tolerance, highlighting their ability to survive in the gastrointestinal tract. Hydrophobicity and auto-aggregation increased over time, indicating enhanced cell-cell interactions, critical for adhesion and colonization. Neither strain exhibited hemolytic activity, reinforcing their safety as probiotics. Their antibiotic susceptibility profile revealed intrinsic resistance to kanamycin, gentamycin, and vancomycin while maintaining high susceptibility to β-lactam antibiotics, minimizing the risk of antibiotic resistance gene dissemination. While Cys2-2 displayed slightly higher cytotoxicity, Ella29 exhibited superior cell viability, making it preferable for applications requiring preserved cellular integrity. Antioxidant assays demonstrated stronger radical scavenging activity in Cys2-2. Structural characterization of EPSs identified key biomolecular components, including proteins, lipids, carbohydrates, and nucleic acids. The distinct biochemical properties of EPSs from Ella29 and Cys2-2 highlight their potential for diverse industrial and functional food applications, warranting further investigation.Food Biosciencehttps://orcid.org/0009-0007-7927-415Xhttps://orcid.org/0000-0002-0433-752Xhttps://orcid.org/0000-0002-7342-5398https://orcid.org/0000-0001-6240-1262https://orcid.org/0000-0002-1016-141Xhttps://orcid.org/0000-0001-6098-18572026-02-24T21:26:01Z2026-02-24T21:26:01Z2026-02-242025-04-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/article2212-4306https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/18992https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221242922500776X?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=9d31f2bde9c69549engIbarra-EcuadorAtribución-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Ecuadorhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Técnica del Norteinstname:Universidad Técnica del Norteinstacron:UTN2026-02-24T21:26:01Zoai:repositorio.utn.edu.ec:123456789/18992Institucionalhttp://repositorio.utn.edu.ec/Universidad públicahttps://www.utn.edu.ec/http://repositorio.utn.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:41892026-02-24T21:26:01Repositorio Universidad Técnica del Norte - Universidad Técnica del Nortefalse |
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