Proyectos de Investigación: 2024-II
Kevin Walter Levano Olin; Ana Maria Ahuate Toribio; Loisa Rubaly Hancco Vera; Sandra Liz Condori Catachura; Rodrigo Alonzo Suarez Silva; Yndalu Kimberly Huillca Pari; Luis Carlos Lizárraga Vargas; Cinthya Jeymi Lovón Luque
Objetivo
Desarrollar un producto probiótico derivado de cepas bacterianas aisladas de la leche materna
Resumen:
La leche materna humana es la principal fuente de nutrición de los lactantes, contiene factores inmunológicos, lípidos, oligosacáridos, hormonas y microorganismos como bacterias beneficiosas, comensales y probióticos, los cuales satisfacen la necesidades nutricional e inmunológica del recién nacido. Sin embargo, en el Perú hay escasos estudios sobre la leche materna. El objetivo del presente proyecto de investigación aplicada es desarrollar la producción de probióticos liofilizados derivados de cepas bacterianas aisladas de la leche materna mediante cultivos invitro con posterior análisis de su viabilidad y estabilidad. Esta propuesta está alineada con el desarrollo de productos biológicos a través de la digitalización de los procesos, contribuyendo así a mejorar la resiliencia y la capacidad de respuesta del Perú frente a las amenazas en la salud mundial relacionadas con la salud intestinal y brindar información sobre la microbiota de la leche materna humana. Para lo cual se realizará la recolección de muestras de leche materna de mujeres de la ciudad de Arequipa, se aislarán y se identificará la microbiota mediante el secuenciamiento de tercera generación del gen rDNA 16S. Después, se hará la caracterización de las propiedades bioquímicas y fisiológicas. El potencial probiótico se evaluará mediante los ensayos in vitro de seguridad (pruebas de sensibilidad a los antimicrobianos, hemólisis, gelatinasa y catalasa) y eficacia (resistencia al pH ácido, resistencia a las sales biliares, adhesión celular, auto y coagregación y producción de antimicrobianos)); estos ensayos permitirán determinar su viabilidad y resistencia potencial al tracto gastrointestinal, asegurando que los probióticos seleccionados sean capaces de cumplir su rol terapéutico cuando se consuman
Palabras clave
Microbiota leche materna humana, probióticos, bacterias ácido lácticas, Arequipa, secuenciación tercera generación, secuenciación por nanoporos
Problema central
La leche materna humana es la nutrición ideal para los lactantes, sin embargo, en el 2023 UNICEF PERU reportó que más del 50% de niños recién nacidos de todo el mundo no reciben lactancia, lo que ocasiona que su alimentación sea a través de Fórmulas Comerciales Infantiles (FCI). En países de ingresos bajos y medios, uno de cada tres bebés recibe otro tipo de líquidos durante los primeros tres días de vida, práctica que aumenta el riesgo para el abandono de la lactancia materna. Si bien el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) reportó en mayo del 2023 que la lactancia materna en menores de seis meses de edad se incrementó de 64,0% a 65,9% entre los años 2021 y 2022. UNICEF PERÚ mencionó que a pesar de los esfuerzos del sector salud, se ha reducido la lactancia en la primera hora de vida, de 49.6% en el 2021 a 46.6% en el 2022. Esto significa que 53.4% de recién nacidos no reciben leche materna en ese primer momento. Sumado a esto, existen niños que no tienen acceso a fórmulas lácteas, problemas de nutrición de la madre que genera leche con deficiente aporte nutricional causando la desnutrición al recién nacido, enfermedades infecciosas e inflamatorias relacionadas al sistema inmunológico (Tapia Sequeiros et al., 2023). Aunque la composición de todas las fórmulas infantiles (ya sean derivadas de leche de vaca o con fuente de proteína vegetal, aún persisten diferencias entre las fórmulas y la leche materna, no solo en la cantidad de algunos macro y micronutrientes, sino también en términos de factores funcionales (Caroli et al., 2021), como los probióticos, los cuales son microorganismos beneficio para la salud del huésped. Si bien existen productos probióticos comerciales en el mercado, se ha reportado que estos no cumplen con los recuentos activos declarados hasta la identificación incorrecta de especies y/o cepas, además de problemas de calidad como el mantenimiento de la viabilidad durante el envasado, almacenamiento, distribución y venta al por menor (Di Pierro et al., 2019) e incluso se han identificado genes de resistencia a los antimicrobianos en probióticos disponibles comercialmente para humanos (Baumgardner et al., 2021). La ONU en el 2022 reportó que la comercialización de leches de fórmula representa uno de los riesgos menos apreciados para la salud de los lactantes y los niños. El mensaje que dan las empresas de leche de fórmula son que los productos de fórmula con ingredientes añadidos mejoran el desarrollo del cerebro y la inmunidad, estos se necesitan después de los 12 meses de edad, que la leche materna es inadecuada para la nutrición de los lactantes y niños mayores y que la calidad de la leche materna disminuye con el tiempo (Victora et al., 2016). En el Perú aún no se han reportado investigaciones sobre la caracterización de la leche materna humana. Además, para el aislamiento y obtención de probióticos la mayoría de las investigaciones en el país son a partir de la microbiota intestinal de animales, bebidas o alimentos fermentados. No obstante, se han reportado sólo dos artículos científicos relacionados a la cepa Lactobacillus reuteri DSM 17938 aislada de leche materna (Oberhelman et al, 2014 Hoang et al, 2019), sin embargo, no se han reportado estudios sobre la caracterización completa in vitro de cepas con potencial probiótico, la mayoría de las investigaciones sólo identifica las especies y evalúan la ausencia de actividad patogénica (seguridad). Asimismo, la producción de probióticos para consumo humano en el Perú es escaso, la mayor parte de los reportes está orientado a la producción para uso en ganadería. Además, los probióticos comerciales y sucedáneos de leche materna son importados de diferentes países, se ha reportado que desde el año 2019 hasta el 2021 se ha duplicado el número de registros sanitarios otorgados a los sucedáneos de leche materna para ser comercializados en el Perú (Mamani-Urrutia et al., 2022).
Hipótesis planteada
La caracterización de microbiota la leche materna humana y evaluación del potencial probiótico in vitro permite desarrollar la obtención de un producto probiótico
Resultados esperados
02 Artículos científicos publicados en revistas indizadas base Scopus, Web Of Science
01 tesis de pregrado o posgrado
Impactos esperados
El presente proyecto tendrá un impacto científico significativo en diversas áreas temáticas. La caracterización detallada
de la microbiota de la leche materna humana en mujeres sanas en la región de Arequipa mediante técnicas como el
secuenciamiento de tercera generación contribuirá a la generación de nuevo conocimiento sobre la diversidad microbiana
durante el periodo de lactancia, lo cual brindará información sobre la relación entre la microbiota de la leche materna y la
salud infantil. La evaluación in vitro del potencial probiótico de las bacterias aisladas de leche materna permitirá
estandarizar nuestros procesos para el uso de protocolos para evaluar la seguridad, eficacia y efecto inhibitorio,
garantizando así la inocuidad de los probióticos propuestos. Además, la información a obtener sobre el efecto inhibitorio
ampliará el conocimiento científico sobre los mecanismos involucrados en la acción probiótica. Asimismo, la obtención
del protocolo para la liofilización de cepas probióticas permitirá obtener un producto potencial viable y eficaz para
consumo humano. En conclusión, este proyecto generará nuevo conocimiento en diferentes campos como la
microbiología, salud gastrointestinal, biotecnología y obtención de probióticos.