Obtención de un aditivo probiótico con Lactobacillus pentosus LB-31 destinado a la producción animal
Palabras clave:
bacteria, fermentación, escalado, pollos de ceba, corderosResumen
Introducción: El cultivo de Lactobacillus pentosus LB-31 tiene actividad probiótica y no existe un proceso definido para su obtención a volúmenes superiores.
Objetivo: Definir el proceso de obtención de un probiótico con LB-31 destinado a la producción animal.
Métodos: Se diseñó un medio de cultivo económico y se seleccionaron las características del inóculo. Se evaluaron condiciones de operación en biorreactores de laboratorio y la estabilidad del cultivo. Se estudiaron diferentes criterios de escalado y se evaluó la actividad del probiótico en pollos de ceba y corderos.
Resultados: Las mayores concentraciones de LB-31 se alcanzaron en el medio con melaza de caña, urea, acetato de sodio y citrato de amonio. El cultivo completo del inóculo no afectó el crecimiento de LB-31. Los mejores parámetros de crecimiento se alcanzaron al agitar el cultivo a 50 min-1 cada 2 h a 37 °C y pH inicial de 6,5 ± 0,2. La capacidad del biorreactor afectó el tiempo de las fases de crecimiento de LB-31 y no fue necesario controlar el pH y oxígeno disuelto. Se obtuvo que el probiótico fue estable durante 14 días a temperatura ambiente y 60 días en refrigeración. El criterio de tiempo de mezclado constante fue adecuado para escalar la fermentación a 30 L. Se corroboró que LB-31 produce actividad probiótica en pollos de ceba, mejora el consumo voluntario de los corderos, reduce la glucosa y el fósforo sanguíneo.
Conclusiones: El proceso de obtención del probiótico es simple, escalable, económicamente factible y mantiene su eficacia en animales.
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Citas
1. FAO/WHO (Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization). Guidelines for the evaluation of probiotics in food. Report of a joint FAO/WHO working group on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food. April 30 and May 1. London Ontario, Canada. 2002. [Consultado 25 oct 2016]. Disponible en: http://www.who.int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf
2. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Probiotics in animal nutrition-Production, impact and regulation by Yadav S. Bajagai, Athol V. Klieve, Peter J. Dart and Wayne L. Bryden. Editor Harinder P.S. Makkar. FAO Animal Production and Health Paper No. 179. 2016. Rome. Disponible en: http://www.fao.org/3/a-i5933e.pdf
3. García Y, Pérez T, Boucourt R, et al. Isolation, characterization and evaluation of probiotic lactic acid bacteria for potential use in animal production. Research in Veterinary Science. 2016;108:125-32. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1016/j.rvsc.2016.08.009
4. García Y, Pérez T. Obtención de microorganismos con actividad probiótica para animales monogástricos. Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 2015;5(3):1-19. Disponible en: http://www.revistaccuba.cu/index.php/revacc/article/download/225/225
5. Ayala, L, García, Y, Savón LL, et al. Evaluación de la actividad probiótica del Lactobacillus pentosus en indicadores de salud y productivos de cerditos destetados. Revista Computadorizada de Producción Porcina. 2014;21(3):130-3. Disponible en:http://www.iip.co.cu/RCPP/213/213_artLAyala.pdf
6. Rodríguez R, Ontivero Y, García Y, et al. Empleo del tubérculo de boniato (Ipomoea batatas L.) y la cepa Lactobacillus pentosus LB-31 como aditivos a ensilajes mixtos para rumiantes. Livestock Research for Rural Development. 2020;32 (7):117. Disponible en: http://www.lrrd.org/lrrd32/7/rodri32117.html
7. De Man JC, Rogosa M, Sharpe ME. A medium for the cultivation of Lactobacilli. Journal of Applied Microbiology. 1960;23(1):130-5. Disponible en: https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1960.tb00188.x
8. Di Rienzo JA, Casanoves F, Balzarini MG, et al. InfoStat versión 2012. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Disponible en: Disponible en: http://www.infostat.com.ar
9. Duncan DE. Multiple range and multiple F. test. Biometrics. 1955;11:1-42.
10. Miller G. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reduction sugar. Analytical Chemistry. 1959;31(3):426-8.
11. Zapata, A.M. Efecto de la relación carbono/nitrógeno en la producción de alginatos por azotobacter vinelandii. Tesis presentada para optar al título de Ingeniero Químico. Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, Colombia. 2005.
12. Kramer CY. Extension of Multiple Range Tests to Group Means with Unequal Numbers of Replications. Biometrics. 1956;12(3):307-0. Disponible en: https://doi.org/10.2307/3001469
13. Doran PM. Bioprocess engineering principles. 2nd Edition. Academic Press. London: Academic Press. 1995. ISBN: 0122208552
14. Peters MS, Timmerhaus KD. Plant Design & Economics for Chemical Engineers. 4th ed., New York: McGraw-Hill. 1991. ISBN: 978-0-07-049613-2 [Consultado 14 oct 2020]. Disponible en: https://www.amazon.com/Plant-Design-Economics-Chemical-Engineers/dp/B004HOTTK2,
15. Amrane A, Prigent Y. Influence of yeast extract concentration on batch cultures of Lactobacillus helveticus: growth and production coupling. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 1998;14:529-34. Disponible en: https://doi.org/10.1023/A:1008828415639
16. Chiang ML, Chen HC, Chen KN, et al. Optimizing production of two potential probiotic lactobacilli strains isolated from piglet feces as feed additives for weaned piglets. Asian Australias Journal of Animal Sciences. 2015;28(8):1163-70. Disponible en: http://dx.doi.org/10.5713/ajas.14.0780
17. Montes A, Santacruz A, Sañudo J, et al. Efecto in vitro de Lactobacillus casei subsp rhamnosus sobre el crecimiento de un aislado de Helicobacter pylori. Revista del Centro de Estudios en Salud. 2003;1(4):5-12. Disponible en: https://revistas.udenar.edu.co/index.php/usalud/article/view/302/pdf
18. Ossa JA, Vanegas MC, Badillo AM. Evaluación de la melaza de caña como sustrato para el crecimiento de Lactobacillus plantarum. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. 2010;13(1):97-104. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/rudca/v13n1/v13n1a11.pdf
19. Aragón-Rojas S, Ruiz-Pardo RY, Hernández-Sánchez H, et al. Optimization of the production and stress resistance of the probiotic Lactobacillus fermentum K73 in a submerged bioreactor using a whey-based culture medium. Journal of Food. 2018;16(1):1064-70. Disponible en: https://doi.org/10.1080/19476337.2018.1527785
20. Wang T, Lu Y, Yan H, et al. Fermentation optimization and kinetic model for high cell density culture of a probiotic microorganism: Lactobacillus rhamnosus LS-8. Bioprocess and Biosystems Engineering. 2020;43(3):515-28. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s00449-019-02246-y
21. Othman M, Ariff AB, Wasoh H, et al. Strategies for improving production performance of probiotic Pediococcus acidilactici viable cell by overcoming lactic acid inhibition. AMB Express. 2017;7:215. Disponible en: https://doi.org/10.1186/s13568-017-0519-6
22. Grattepanche F, Lacroix C. Production of viable probiotic cells. Woodhead Publishing Limited. 2013. ETH Zürich, Switzerland. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1533/9780857093547.2.321
23. Tavares AG, Lacerda C, Ribeiro D, et al. Combination of probiotic yeast and lactic acid bacteria as starter culture to produce maize-based beverages. Food Research International. 2018;111:187-97. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.04.065
24. dos Santos AL, Veloso H, Rodrigues S, et al. Production and stability of probiotic cocoa juice with sucralose as sugar substitute during refrigerated storage. LWT-Food Science and Technology. 2019;99:371-8. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2018.10.007
25. Sosa D, García Y, Dustet JC, et al. 2024. Stability and preservation of the probiotic additive with Lactobacillus pentosus LB-31 for animal production. Cuban Journal of Agricultural Science. 2024;58:1-6. Disponible en: https://cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/1155/1716
26. Doran, PM. Bioprocess engineering principles. 2nd Edition. Academic Press. London: Academic Press. 2013. ISBN: 978-0-12-220851-5
27. Brizuela MA. Selección de cepas de bacterias ácido lácticas para la obtención de un preparado con propiedades probióticas y su evaluación en cerdos. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Veterinarias. La Habana, Cuba. 2003.
28. Sosa D, García Y, Dustet JC, et al. Efecto del aditivo probiótico Lactobacillus pentosus LB-31 en pollos de ceba. Revista MVZ Córdoba. 2021;26(1):e2037. Disponible en: https://doi.org/10.21897/rmvz.2037
29. López Y, Arece J, Ojeda F, et al. Uso del probiótico Sorbifauna en el crecimiento de crías ovinas estabuladas. Revista de Pastos y Forrajes. 2014;37(1). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942014000100008
30. Varas M, Ricarte RA, Chagra EP. Concentraciones de metabolitos sanguíneos en cabras criollas con sistemas extensivos de producción en el SO de La Rioja, Argentina. APPA ALPA Cusco, Perú. 2007. http://www.produccionanimal.com.ar/produccion_caprina/produccion_caprina/102-Varas_Metabolismosanguineo.pdf
31. Rosales C, Chamba-Ochoa H, Chavez R, et al. Niveles de insulina y glucosa como indicadores de eficiencia reproductiva y productiva en vacas posparto. REDVET. 2017;18(3). https://www.redalyc.org/html/636/63651263009/
32. Gutiérrez D, García Y, Sosa D. El efecto de Lactobacillus pentosus LB-31 como aditivo microbiano en la alimentación de corderos. Livestock Research for Rural Development. 2020;32(3). http://www.lrrd.org/lrrd32/3/yanei32043.html
33. Kaneko JJ, Harvey JW, Bruss ML. Clinical chemistry of domestic animals. Sixth Edition. Editorial Academic Press. New York. 2008. 928 p.
34. Aguilar EF. Variaciones en la enzima AST y colesterol en hembras ovinas de 3 sistemas de producción de ganadería tropical. Tesis presentada como requisito parcial para obtener el título de Médico Veterinario Zootecnista. Universidad Veracruzana. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Veracruz. México. 2012. 26 p.
35. Healy PJ, Falk RH. Values of some biochemical constituents in the serum of clinically normal sheep. Australian Veterinary Journal. 1974;50(7):302-305.
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