Impacto de diferentes tipos de fibra en la microbiota intestinal: una aproximación reológica, microbiológica y metabólica empleando el Simulador Gastrointestinal Dinámico simgi®

Abstract

En las últimas décadas, los alimentos ricos en fibra alimentaria han sido objeto de estudio e interés científico por su relación con la salud humana. En concreto, se ha visto que el consumo de fibra ejerce un efecto beneficioso a nivel del tracto gastrointestinal, gracias a su fermentación por la microbiota intestinal así como el aumento de viscosidad. En este sentido, un trabajo reciente de nuestro grupo de investigación ha demostrado la influencia de la viscosidad per sé en el crecimiento de grupos microbianos representativos de la microbiota intestinal. El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar los cambios físicos (reología y tamaño de partícula) de diferentes fibras dietéticas y su impacto en los diferentes procesos digestivos: digestión gástrica, digestión intestinal y fermentación colónica, así como determinar los posibles cambios microbiológicos y metabólicos que tenían lugar en el colon, utilizando para ello la plataforma del Simulador Gastrointestinal Dinámico (simgi®). Para este estudio se utilizaron 3 fibras alimentarias comerciales, hidroxipropilmetilcelulosa (K4M), fibra de patata (KF200) y fibra de psyllium (P95), seleccionadas previamente en base a sus propiedades reológicas y su adecuación tecnológica al simgi®. Para cada una de las fibras, se llevaron a cabo dos tipos de ensayos: a) digestiones gástricas e intestinales y b) fermentaciones con microbiota fecal. Para ambos tipos de ensayo, se recogieron muestras a diferentes tiempos para su posterior análisis reológico (ensayos de flujo), microbiológico (recuentos en medios generales y selectivos), y metabólico (análisis de ácidos grasos de cadena corta, AGCC). Además, para todas las muestras se llevó a cabo la determinación del tamaño de partícula. Los resultados mostraron que los cambios en la viscosidad aparente a lo largo del tracto gastrointestinal son fibra-dependiente. A nivel microbiológico se observó que el crecimiento de los principales grupos bacterianos que forman parte de la microbiota colónica se modifica en presencia de las fibras, lo que podría deberse tanto a su capacidad para fermentar la fibra como a su diferente viscotolerancia. Así, por ejemplo, para las bacterias lácticas, en el caso de la fibra de psylium, un aumento de viscosidad estuvo directamente relacionado con un aumento en su crecimiento, al contrario de lo que se observó para la fibra de patata. Por otro lado, fueron en las fermentaciones colónicas donde se observaron los cambios más significativos en el tamaño de partícula, que podría ser un indicativo de la degradación de las fibras por la microbiota colónica, y que ha sido confirmado por la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). En conjunto, los resultados de este estudio ponen de manifiesto como las propiedades reológicas de las fibras se modifican a lo largo del tracto gastrointestinal, y parecen influir en el crecimiento de algunos grupos bacterianos de la microbiota colónica, lo cual podría ser fisiológicamente relevante.