Actividad antimicrobiana del quitosano sobre bacterias probióticas

Abstract

Chitosan is a natural polysaccharide derived from the deacetylation of chitin, characterized by its biocompatibility and antimicrobial properties, making it widely used in biotechnology and microencapsulation. Oligochitosan is a derivatization of chitosan, identified by its chemical nature, and is utilized by lactic acid bacteria as a prebiotic. The bacteria evaluated are of particular interest due to their probiotic benefits: L. acidophilus participates in the modulation of the gut microbiota and improves digestive health; L. reuteri produces antimicrobial compounds and contributes to intestinal balance; L. delbrueckii is relevant in fermentation processes and immune regulation; while Heyndrickxia coagulans stands out for its high capacity to generate endospores and therefore its survival in the gastrointestinal tract, as well as its ability to survive in adverse conditions such as the low pH present in the stomach, making it particularly effective in controlling stomach discomfort. This study focuses on evaluating the effect of chitosan and determining its minimum inhibitory concentration (MIC) that allows the use of its protective properties without compromising the functionality of the probiotic strains: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus delbrueckii, and Heyndrickxia coagulans. The strains were exposed to different concentrations of chitosan and oligochitosan. The results of this research aim to contribute to the design of more effective and stable microencapsulation systems that control the release of beneficial microorganisms, thereby promoting intestinal health and overall well-being.

El quitosano es un polisacárido natural derivado de la desacetilación de la quitina, caracterizado por su biocompatibilidad y propiedades antimicrobianas, por lo que es ampliamente utilizado en biotecnología y microencapsulación, mientras que el oligoquitosano es una derivatización del mimo identificado por su naturaleza química, que es aprovechado por baterías ácido-lácticas como prebiótico. Las bacterias evaluadas son de especial interés debido a sus beneficios probióticos: L. acidophilus participa en la modulación de la microbiota intestinal y mejora la salud digestiva; L. reuteri produce compuestos antimicrobianos y contribuye al equilibrio intestinal; L. delbrueckii es relevante en procesos fermentativos y en la regulación inmunológica; mientras que Heyndrickxia coagulans destaca por su elevada capacidad de generar endosporas y por lo tanto su supervivencia en el tracto gastrointestinal, también por su capacidad para sobrevivir en condiciones adversas como el bajo pH presente en el estómago, lo que lo hace particularmente eficaz para controlar los malestares estomacales. El presente estudio se centra en evaluar el efecto del quitosano para determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) que permitieran aprovechar sus propiedades protectoras sin comprometer la funcionalidad de cepas probióticas específicas: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus delbrueckii y Heyndrickxia coagulans, mediante la exposición de dichas cepas a diferentes concentraciones de quitosano y oligoquitosano. Los resultados de esta investigación buscan contribuir al diseño de sistemas de microencapsulación más eficaces y estables, con liberación controlada de microorganismos beneficiosos, promoviendo así la salud intestinal y el bienestar general.