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Efecto antagónico y probiótico de la kombucha
Miranda Fernández M.M.^1 , Méndez Márquez R.O.^1 , y Frausto Rojas J.^1 (^1) Unidad Académica de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Zacatecas. Carretera Zacatecas-Guadalajara Km. 6, Ejido La Escondida. Campus U.A.Z. Siglo XXI, 98160, Zacatecas, Zacatecas, México. Correo: monserratmiranda.mmf@gmail.com
Palabras clave: Consorcio Microbiano, Fermentación, Antagonismo, Simbiosis
Introducción La ingesta de determinados microorganismos puede aprovecharse para cambiar o reestabilizar nuestra microbiota normal con fines beneficiosos, especialmente en aquéllos individuos cuya microbiota ha experimentado cambios fundamentales debido a una enfermedad, una operación quirúrgica u otros tratamientos terapéuticos, o en aquéllos individuos cuya microbiota normal se ha visto alterada por otros motivos, como una mala dieta. Los microorganismos ingeridos de forma intencionada que se utilizan con este fin se denominan probióticos. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO, por sus siglas en inglés) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) definen los probióticos como suspensiones de microorganismos vivos que, al administrarse en cantidades adecuadas, benefician de forma perceptible la salud del hospedador [1]. El reciente interés por la importancia de las bacterias en la salud humana ha conducido al estudio de los probióticos, es decir, cultivos de microorganismos vivos aplicados o ingeridos con el fin de que ejerzan un efecto benéfico. Los probióticos se pueden administrar con prebióticos, compuestos químicos que favorecen selectivamente la proliferación de bacterias beneficiosas. Diversos estudios han demostrado que, mediante la ingestión de ciertas bacterias productoras de ácido láctico, éstas colonizan el intestino grueso. El ácido láctico y las bacteriocinas que producen pueden inhibir la proliferación de ciertos patógenos [2].
En la actualidad, los alimentos fermentados están experimentando un nuevo descubrimiento, impulsado en gran parte por numerosos reclamos de beneficios para la salud [3]. Las comidas fermentadas han sido internacionalmente la materia prima de muchas culturas durante miles de años, a pesar de ello, la kombucha ha sido únicamente popular en Estados Unidos. Se ha reportado que es originaria del Noreste de China en los años 220 a.C. y propagada a Japón en el año 414 d.C. como una medicina, distribuida por rutas comerciales a Rusia y al Este de Europa [4]. El té de kombucha es un té negro azucarado, fermentado con cultivo simbiótico de bacterias y levaduras (SCOBY, por sus siglas en inglés), el cual ha sido llamado “Té de hongo”. Se ha reportado que el té de kombucha tiene varios efectos benéficos en la salud humana, pero hay muy poca evidencia disponible en la literatura [5]. La microbiología de la kombucha sobresale por los microorganismos fermentadores que contienen los alimentos preparados a base de ella. Algunos de estos microorganismos son: Bacterias Ácido Lácticas (LAB, por sus siglas en inglés), ácido acéticas, hongos y levaduras [4].
La salud ha sido una condición importante a lo largo del tiempo para la vida y calidad de ésta en el ser humano, por ello, se vive en constante actualización y búsqueda de estrategias que permitan prevenir, o en su caso, contribuir a la solución de problemas que puedan afectar la salud de cualquier individuo. En la actualidad los probióticos se consideran una opción preventiva contra enfermedades infecciosas ya que son microorganismos vivos con la capacidad de cambiar o reestabilizar la microbiota con fines beneficiosos, siendo esta característica parte de un Cultivo Simbiótico de Bacterias y Levaduras (SCOBY), conocido también como “kombucha”, una vez estando en etapa de fermentación. Es por ello que el objetivo de esta investigación consiste en demostrar el efecto antagónico y probiótico de la kombucha ante la presencia de microorganismos patógenos, generando nuevos campos de investigación que aporten a la prevención de enfermedades, principalmente de tipo gastrointestinal y favorezcan la activación del sistema inmunológico de las personas que consumen este producto.
Metodología
La metodología consta de 3 etapas, de las cuales se han realizado hasta el momento la etapa 1 y parte de la etapa 2. En la primera etapa y con base al trabajo de González-Tellez et al. [6] se prepararon dos cultivos de kombucha para su fermentación, colocando cierta cantidad de SCOBY en té negro azucarado; a esta técnica se adicionó 12% del starter (iniciador) del volumen total. Durante el proceso fermentativo, se tomaron muestras del cultivo a los días 3 y 5 de fermentación para medir parámetros importantes como el pH, conductividad eléctrica, grados Brix, densidad y contenido de alcohol, además, se realizó la cuantificación de coliformes totales mediante el método del Número Más Probable y análisis de mesófilos aerobios. Como parte de la segunda etapa, se aislaron colonias de ambos cultivos de kombucha a los días 3 y 5 de fermentación, utilizando Agar Papa-Dextrosa, Manitol Agar Salado, Dextrosa-Sabouraud y MacConkey, posterior a ello se realizó la observación microscópica por tinción de Gram de las colonias obtenidas. Utilizando ChromID®, se identificaron levaduras que podrían formar parte del consorcio microbiano de la kombucha. Para dar continuidad y finalizar esta parte de la metodología, se realizarán algunas pruebas bioquímicas sugeridas por la base de datos ABIS online (http://www.tgw1916.net/bacteria_abis.html) para identificar bacterias y otras levaduras que también estén presentes en los dos cultivos preparados. La etapa 3 consiste en evaluar el efecto antagónico de la kombucha ante bacterias patógenas como Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis. Para evaluar el efecto antagónico, se seguirá el método de Difusión de Disco en Agar (Kirby-Bauer), así como algunas variaciones de este método, que ayudarán a confirmar los resultados obtenidos hasta este punto. Según los resultados que se obtengan de todo el proceso descrito, se discutirá la probable función de la kombucha como probiótico. Mediante el análisis estadístico se describirá la naturaleza de los datos analizados con el objetivo de identificar tendencias; para este fin se utilizará la comparación de los grupos relacionados mediante la prueba de McNerman y prueba de Chi-cuadrada [7].
Resultados y Discusiones Etapa 1: para el proceso fermentativo, se obtuvo el SCOBY de una fábrica dedicada a la elaboración y envasado de té de kombucha, situada en Eagle, Colorado, E.U.A. Se preparó 1 litro a partir de 7.2g de té negro, endulzado con 80g de azúcar y 12g de SCOBY, adicionando a esto un 12% de Starter al volumen total (Fig. 1 y 2).
Durante la fermentación se tomaron alícuotas diarias hasta los 5 días para medir los parámetros de pH, conductividad eléctrica, grados Brix, densidad y contenido de alcohol (Tabla 1).
Etapa 2: en esta etapa se tomaron alícuotas a los días 3 y 5 de fermentación para inocular en medios selectivos de Agar Papa-Dextrosa, Manitol Agar Salado, Dextrosa-Sabouraud y MacConkey, obteniendo un mayor crecimiento de microorganismos en Agar Papa-Dextrosa y Dextrosa-Sabouraud a las 48 horas de incubación, además de un crecimiento nulo en MacCokey.
A cada tipo de colonia obtenida se le realizo tinción de Gram y se observaron por microscopía óptica (Fig. 4.), identificando que el consorcio microbiano está formado en su mayoría por bacterias Gram positivas y levaduras, siendo estas últimas las que se encuentran en mayor proporción.
Figura. 1. Té negro azucarado y SCOBY utilizados para los cultivos a fermentar.
Figura. 2. Fermentación de kombucha en proceso.
Se inoculó ChromID®^ a partir de las primeras colonias obtenidas en medios selectivos y a las 24 horas de incubación se observó el desarrollo de Candida spp. (Fig. 5) según la ficha técnica del medio cromogénico utilizado.
En busca de más resultados se realizarán pruebas bioquímicas utilizando la base de datos ABIS online para identificar qué bacterias forman parte de este consorcio.
Etapa 3: se plantea el realizar pruebas de antagonismo microbiano por 3 métodos diferentes, entre ellos Kirby-Bauer, esperando obtener resultados favorables de inhibición ante bacterias patógenas que pueden colonizar el tracto gastrointestinal, proponiendo con ello el uso del té de kombucha como un probiótico.
Agregado a lo ya descrito, se realizará 2 veces más cada etapa, modificando ciertos aspectos en la elaboración de kombucha para evaluar los cambios fisicoquímicos y la actividad del consorcio microbiano en función de la concentración de sacarosa, así como una variación en el efecto antagónico.
Conclusiones Con base a los resultados obtenidos hasta el momento, la elaboración de kombucha es un proceso que requiere la atención suficiente para llegar a los puntos óptimos de fermentación respecto a los valores de pH y grados Brix adecuados, puesto que para el consumo de este producto estos parámetros en especial, determinan si puede o no ser ingerido el té que se obtiene después de la fermentación. Lo anterior será relevante para las pruebas de antagonismo microbiano debido a que algunos microorganismos del consorcio podrían morir a pH muy ácido y no actuar contra las bacterias patógenas.
Referencias 1.Madigan MT, Martinko JM, Dunlap PV y Clark DP. (2009). Brock Biología de los microorganismos. 12ª Edición. p. 911. Ed. Pearson Educación S.A. España. 2.Tortora GJ, Funke BR y Case CL. (2007). Introducción a la microbiología. 9ª Edición. p.424. Editorial Medica Panamericana S.A. España. 3.Lavefve L, Marasini D and Carbonero F. (2019). Chapter Three - Microbial Ecology of Fermented Vegetables and Non-Alcoholic Drinks and Current Knowledge on Their Impact on Human Health_. Elsevier Inc_ ; 87 : 147-185. 4.Kapp JM and Sumner W. (2018). Kombucha: a systematic review of the empirical evidence of human health Benefit. Elsevier Inc ; 30 : 66-70. 5.Murugesan GS, Sathishkumar M, Jayabalan R, Binupriya AR, Swaminathan K and Yun SE. (2008). Hepatoprotective and Curative Properties of Kombucha Tea Against Carbon Tetrachloride-Induced Toxicity. J. Microbiol. Biotechnol ; 19 (4): 397-402. 6.González-Téllez SV, Vázquez DA, Espinoza-Raya J y Gómez-Pliego R. (2019). Estudio comparativo de la microbiota aislada del hongo Kombucha y su uso en la elaboración de alimentos fermentados para síndrome metabólico. México. 7.Flores-Ruiz E, Miranda-Novales MG y Villasís-Keever MA. (2017). El protocolo de investigación VI: cómo elegir la prueba estadística adecuada. Estadística inferencial. Revista Alergia México; 64 (3):364-370.
Figura 5. Identificación de Candida spp. en agar. cromogénico (ChromIDR)
