Evaluación de la germinación del Bacillus probiótico

Los probióticos Bacillus se utilizan ahora ampliamente en la producción sin antibióticos. Sin embargo, evaluar el efecto probiótico de las cepas individuales en el rendimiento animal sigue siendo un reto. Entender su potencial de germinación es un buen punto de partida

Muchos de los probióticos utilizados para complementar los piensos son del género Bacillus y esto se debe en gran medida a su capacidad de producir esporas. Este fenómeno natural -conocido como esporulación- significa que las bacterias pasan por un ciclo de vida de tres etapas: las esporas inertes germinan, proliferan en células vegetativas (CV) y luego vuelven a esporular cuando se agotan los nutrientes(Figura 1). Y esto le da a Bacillus una clara ventaja sobre otros microorganismos probióticos que no producen esporas

Figura 1 – Mecanismos beneficiosos (no) específicos de Bacillus atribuibles a las células vegetativas viables y a las esporas en el intestino.

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Al pasar naturalmente de la forma activa a la inerte, los Bacillus pueden sobrevivir en entornos libres de nutrientes y difíciles. Sorprendentemente, son resistentes a los productos químicos, a las altas temperaturas, a la radiación, a la desecación e incluso a los depredadores. Son estas propiedades inherentes las que les permiten soportar las condiciones de procesamiento y almacenamiento de los alimentos, así como las difíciles barreras fisiológicas que se encuentran en el intestino

Lo más importante es que no todas las cepas de Bacillus probióticos son iguales. Lo que significa que encontrar una cepa que proporcione beneficios de rendimiento a los animales no es fácil. Es vital que los productos comerciales se apoyen en un conocimiento detallado del comportamiento y la germinación únicos de las cepas individuales de Bacillus. El Bacillus de 3 cepas de Enviva PRO, por ejemplo, es el resultado de un extenso cribado, caracterización y esporulación controlada a escala industrial para asegurar que mantiene una alta resistencia a los factores externos hasta que es ingerido por el animal

A la hora de evaluar el efecto probiótico de los formadores de esporas en el tracto intestinal, también hay que tener en cuenta varios puntos. En primer lugar, la esporulación es un proceso reversible. En segundo lugar, las esporas y los CV no tienen el mismo perfil de resistencia frente a las condiciones que se dan en el intestino: los CV son muy sensibles a la acidez del estómago y a las sales biliares, mientras que las esporas no se ven afectadas. Igualmente importante es el hecho de que las esporas y el CV no tienen las mismas propiedades funcionales.

Entender la germinación

Para comprender plenamente y maximizar la eficacia de un probiótico, es necesario reconocer primero que la germinación es un proceso dependiente. Las condiciones ambientales asociadas a las diferentes partes del tracto gastrointestinal (TGI) pueden influir en el resultado. Los niveles de oxígeno y pH, la disponibilidad de nutrientes y la presencia de microbiota, así como las diferencias en el tiempo de tránsito (germinación rápida o tardía), la madurez del tracto intestinal y la motilidad del intestino pueden tener un impacto. Otros factores son el tamaño de la dosis administrada y la elección de la cepa de Bacillus

Dado el gran número de variables, es evidente que no todas las cepas probióticas se comportarán de la misma manera y que se producirán diferencias en el perfil de germinación entre las especificidades del huésped. Basándonos en este razonamiento, creemos que es importante cuestionar la suposición de que una cepa seguirá la misma vía en diferentes especies

Entonces, ¿cómo se evalúa el potencial de germinación de los diferentes probióticos Bacillus?

Necesidad de velocidad

Aunque la rápida germinación justo después de la ingestión en el estómago puede parecer inicialmente que ofrece una ventaja competitiva, no está tan claro. Por un lado, la riqueza en nutrientes y la baja presión microbiana del intestino delgado es un buen entorno de crecimiento para las células germinadas. Pero, por otro, la presencia de jugos gástricos y bilis hacen que esta vía no sea la ideal para las células germinales, que son muy susceptibles

Por ello, más que centrarse en la velocidad, es probable que otros factores clave, como la especificidad de la cepa y las condiciones aplicadas durante el proceso de esporulación antes de la ingestión, tengan un mayor impacto en la actividad germinativa

¿Importa la cantidad?

A pesar de que existe una enorme variedad de dosis entre los probióticos formadores de esporas comerciales, compararlas sobre esta base no es viable. Las propiedades de los probióticos son específicas de la cepa o dependen de ella, por lo que es erróneo suponer que cuantas más unidades formadoras de colonias (UFC) se ingieran, mejor será el rendimiento del animal. Más bien, es responsabilidad de los proveedores establecer la dosis de inclusión óptima para su producto, y ésta debe basarse en los resultados de rigurosos estudios in vivo. Además, el uso de un probiótico de múltiples cepas -como Enviva PRO- ofrece ventajas, ya que combina las especificidades de las cepas y proporciona beneficios complementarios

¿Y el ciclo de vida?

Existen varios métodos para rastrear la germinación de Bacillus en el intestino, pero carecen de precisión y exactitud. Esto significa que cualquier dato debe ser abordado con una clara comprensión de sus limitaciones(ver cuadro). También hay que tener en cuenta que, para los productores, la prueba definitiva de un probiótico es si beneficia la salud y el rendimiento de los animales, creando ese estado nutribótico favorable