Lactic acid bacteria isolated from poultry protect the intestinal epithelial cells of chickens from in vitro wheat germ agglutinin-induced cytotoxicity

Poultry fed on wheat-based diets regularly ingest wheat germ agglutinin (WGA) that has toxic effects in vitro on intestinal epithelial cells (IEC) obtained from 14-d-old broilers. Cytotoxicity and the potential role of 14 intestinal bacterial strains in the removal of bound lectins in epithelial cell cultures were investigated. Cytotoxicity was dependent on time and lectin concentration; the lethal dose (LD50) was 8.36 µg/ml for IEC exposed for 2 h to WGA. Complementary sugars to WGA were detected on the surface of one Enterococcus and 9 Lactobacillus strains isolated from poultry. These strains were evaluated as a lectin removal tool for cytotoxicity prevention. Incubation of lactic acid bacteria with WGA before IEC–lectin interaction caused a substantial reduction in the percentage of cell deaths. The protection was attributed to the amount of lectin bound to the bacterial surfaces and was strain-dependent. L. salivarius LET 201 and L. reuteri LET 210 were more efficient than the other lactic acid bacteria assayed. These results provide a basis for the development of probiotic supplements or cell-wall preparations of selected lactic acid bacteria intended to avoid harmful effects of a natural constituent of the grain in wheat-based diets.Fil: Babot, Jaime Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Argañaraz Martínez, Fernando Eloy. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Lorenzo Pisarello, Maria Jose. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; ArgentinaFil: Apella, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Centro de Referencia Para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; Argentin

In vivo evaluation of a mixed culture as protector of the intestinal epithelium of BB chicks against the negative effects of soybean agglutinin (SBA)

Lectins, glycoproteins with high resistance to heat, proteolysis and pH, are among the components of the ingredients used for the elaboration of broilers feed. These proteins can specifically and reversibly bind to carbohydrates. Once ingested, they interact with superficial carbohydrates expressed on the surface of intestinal epithelial cells affecting epithelial development and digestive enzyme activities, thus delaying the bird growth. SBA lectin is a secondary metabolite of soybean and specifically binds to N-acetyl-galactosamine and/or galactose. In vitro capture of SBA by Bifidobacterium infantis CRL 1395 was previously reported. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of the administration to BB chicks, fed with a diet supplemented with SBA, of a mixed culture constituted by 5 strains (B. infantis CRL 1395, Enterococcus faecium LET 301, Lactobacillus salivarius LET 201, L. reuteri LET 210 and Propionibacterium acidipropionici LET 103) capable of binding different lectins (SBA, Con A and WGA). Towards this end, a combination of the 5 strains was incorporated into the drinking water (10Exp.6-10Exp.7 CFU/mL, each strain) and daily administered for 13 days to one-day-old BBchicks (group TS, n = 20). A control group (CS, n = 20) including BB chicks fed the same diet but without the bacterial mixture in the drinking water, was also evaluated. All birds were fed a diet supplemented with previously purified SBA to reach approximately 217-354 μg SBA/g of feed. Urea and creatinine in chick´s blood plasma, liver weight/body weight and spleen weight/body weight ratios, bacterial translocation to these organs, and the activity of several digestive enzymes were evaluated at days 6 and 13; jejunal mucosa integrity was studied at day 6. Concerning urea and creatinine in blood plasma, organs/body weight ratios and bacterial translocation to liver and spleen, there were no differences between animals of both groups. All chicks showed alterations in jejunal mucosa, nevertheless birds of group TS had higher overall integrity, showing less immune cells infiltration in lamina propria and no increase in cellularity of the epithelium covering the villi. In concordance to this, mucosa of animals from group TS evidenced significantly higher activities of alkaline phosphatase and leucineaminopeptidase than those of group CS. In conclusion, the administration of the mixed culture prevents some negative effects associated to SBA. Nevertheless, the results of this study indicate that greater protection could be reached through the administration of a higher dose of bifidobacteria in the probiotic mixture.Fil: Babot, Jaime Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Argañaraz Martínez, Eloy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Apella, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaXI Congreso Argentino de Microbiología General SAMIGECórdobaArgentinaSociedad Argentina de Microbiología Genera

Propionibacterium acidipropionici CRL1198 influences the production of acids and the growth of bacterial genera stimulated by inulin in a murine model of cecal slurries

Different attempts have been made to improve the health status of humans and animals by increasing the intestinal production of short-chain fatty acids (SCFA) derived from non-digestible carbohydrates fermentation. In this paper we investigate the in vitro production of short-chain fatty acids (SCFA) after addition of inulin, propionibacteria or a combination of both in an experimental model of mice cecal slurries. The development of bacterial genera which are usually stimulated by inulin addition was also investigated. According to our experimental data, acetic acid and butyric acids concentrations increased after incubation in slurries that had no supplements. By contrast, butyric acid concentrations remained in the basal value when supplements were used. Fermentation of only inulin did not increase the concentration of total SCFA. Propionibacterium acidipropionici CRL1198 improved the production of propionic acid in cecal slurries when it was added alone, but the effect was more noticeable in the combination with inulin. A modulation of the global fermentative activity of the cecal microbiota was evidenced by the increase on the ratio propionic acid/SCFA in supplementations with propionibacteria. Statistical analysis of data demonstrated that samples from homogenates with propionibacteria alone or combined with inulin belong to the same cluster. The presence of propionibacteria limited the growth of Bacteroides fragilis and Clostridium hystoliticum groups in slurries with and without inulin. The growth of Bifidobacterium was not modified and the stimulating effect of inulin on lactobacilli disappeared in the presence of propionibacteria. In conclusion, dairy propionibacteria are potential candidates to develop new functional foods helpful to ensure the intestinal production of SCFA during inulin supplementation and to control the overgrowth of bacteria belonging to Bacteroides and Clostridium genera.Fil: Lorenzo Pisarello, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Gultemirian, Maria de Lourdes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Dietary supplements with an impact on nutrition and health for the poultry industry

La industria avícola proporciona una fracción significativa de componentes a la dieta humana. Durante décadas, se han utilizado dosis subterapéuticas de antibióticos para controlar el desarrollo microbiano intestinal, prevenir enfermedades infecciosas, y lograr el rápido crecimiento de los animales. En vista que su uso está prohibido en muchos países, incluyendo a Argentina, se han buscado alternativas al uso de los mismos. Esto impulsó el desarrollo de suplementos probióticos multifuncionales, prebióticos y su combinación (sinbióticos). Nuestro grupo de investigación ha aislado numerosas cepas de bacterias lácticas y microorganismos relacionados, las cuales fueron estudiadas exhaustivamente in vitro e in vivo en bioterio o a campo. Las numerosas propiedades benéficas de estas cepas indican alta probabilidad de éxito en su aplicación a escala de producción. Nuestro grupo también ha avanzado en el estudio de suplementos prebióticos y sinbióticos con resultados prometedores en ensayos a campo. Por otro lado, en nuestro laboratorio se está analizando la microencapsulación de cepas probióticas para garantizar su supervivencia y así aumentar su efectividad. Además, algunas de las actividades beneficiosas para el hospedador no requieren que los microorganismos se encuentren viables (posbióticos), lo que abre nuevas posibilidades de suplementos dietarios para la industria avícola en nuestro país.The poultry industry provides a significant fraction of components to the human diet. For decades, subtherapeutic doses of antibiotics have been used to control intestinal microbial development, prevent infectious diseases, and achieve rapid growth in animals. Given that their use is prohibited in many countries, including Argentina, alternatives to their use have been sought. This has boosted the development of multifunctional probiotic supplements, prebiotics, and their combination (synbiotics). Our research group has isolated several strains of lactic acid bacteria and related genera, which were thoroughly studied both in vitro and in vivo in biotherium or in the field. The numerous beneficial properties of these strains indicate high probability of success in their application at production scale. Our group has also studied prebiotic and synbiotic supplements with promising results in field trials. On the other hand, the microencapsulation of probiotic bacteria to guarantee their survival and thus increase their effectivity is also being studied in our group. Moreover, some beneficial activities for the host do not require viable microorganisms (posbiotics), which opens up new possibilities for the poultry industry in our country.Fil: Apella, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Babot, Jaime Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Argañaraz Martínez, Fernando Eloy. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Evaluación in vivo de un cultivo mixto como protector del epitelio intestinal de pollitos BB frente a los efectos negativos de la lectina de trigo (WGA)

Las lectinas, glicoproteínas con elevada resistencia a calor, proteólisis y pH, están presentes en el alimento para pollos parrilleros. Estas proteínas presentan habilidad para unirse reversible y específicamente a carbohidratos. Una vez ingeridas, interactúan con carbohidratos superficiales de las células epiteliales intestinales afectando el desarrollo del epitelio y la actividad de enzimas digestivas, lo que produce un retraso en el crecimiento del ave. La lectina WGA es un metabolito secundario del trigo y se une específicamente a N-acetil-D-glucosamina y/o ácido N-acetil-neuramínico. La captación in vitro de WGA por cepas de bacterias lácticas fue demostrada previamente.Así, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la administración a pollitos BB, alimentados con una dieta rica en WGA, de un cultivo mixto formado por 5 cepas con habilidad para captar distintas lectinas.Para ello, se administró diariamente, durante 13 días, la combinación de 5 cepas en el agua de bebida (cada cepa 106-107 UFC/mL) a pollitos BB de un día (grupo TW). Se incluyó además, como control, un grupo al que no se administró la suspensión bacteriana (grupo CW). Todas las aves consumieron una dieta con 41,5% de trigo (120 µg WGA/g de alimento). El peso de los animales y el alimento consumido se evaluaron diariamente; urea y creatinina en plasma,las relaciones peso del hígado/peso corporal y peso del bazo/peso corporal, translocación bacteriana a dichos órganos, y la actividad de diversas enzimas digestivas se evaluaron a los días 6 y 13; la integridad de la mucosa yeyunal se estudió a los 6 días de tratamiento. Los animales del grupo TW mostraron un peso significativamente mayor que los animales del grupo CW a partir de los 6 días de tratamiento. No se observaron diferencias en urea y creatinina en plasma, ni en las relaciones peso del hígado/peso corporal y peso del bazo/peso corporal entre los animales de ambos grupos, en los que tampoco se detectó translocación bacteriana a tales órganos.Todos los animales presentaron alteraciones en la estructura de la mucosa yeyunal, sin embargo las aves del grupo TW mostraron vellosidades más prolongadas y en mayor número, con una monocapa epitelial ordenada, menor infiltrado celular en lámina propia, y microvellosidades con estructura conservada. Los pollos del grupo TW presentaron actividades amilasa y fosfatasa alcalina significativamente mayores que los del grupo CW. En conclusión, la administración del suplemento bacteriano previene en gran medida los efectos negativos de WGA en la digestión de nutrientes por pollitos BB.Fil: Babot, Jaime Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Argañaraz Martínez, Fernando Eloy. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología "Luis Verna". Cátedra de Microbiología General; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; ArgentinaFil: Apella, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología "Luis Verna". Cátedra de Microbiología General; ArgentinaV Congreso Internacional Ciencia y Tecnología de los AlimentosCórdobaArgentinaMinisterio de Industria, Comercio, Minería y Desarrollo Cinetífico y Tecnológic

Suplemento probiótico para aves de corral como estrategia preventiva para controlar Salmonella

La salmonelosis es una de las enfermedades trasmitidas por alimentos (ETAs) más frecuente en el mundo, siendo la carne aviar y sus subproductos las principales fuentes de contaminación. Si bien son variadas las estrategias de prevención, algunas se centran en el control del patógeno durante la crianza de aves de corral. La aplicación de bacterinas (vacunas), tratamiento con antibióticos, ácidos orgánicos (AO) y desinfección química, son las más empleadas, siendo un tópico de particular interés la administración de bacterias probióticas como estrategia preventiva para controlar Salmonella. Estas últimas serían ventajosas, ya que son fáciles de administrar, de moderado costo de producción y pueden persistir en el intestino del animal por períodos variables después de suspender su administración. En este aspecto, nuestro grupo de trabajo ha demostrado en los últimos años las propiedades probióticas de las propionibacterias, seleccionando así dos cepas de P. acidipropionici como suplemento dietario para la crianza de aves de corral. Por lo expuesto, el objetivo de este trabajo fue evaluar en pollitos BB el efecto protector del suplemento probiótico frente a un desafío con Salmonella Enteritidis (SE) principal agente de ETAs. Se estudió la evolución del peso corporal, la invasión a órganos y concentración de AO en ciego y actividad fagocítica de células mononucleares peritoneales (CMP). Pollitos BB de cepa Cobb (n=60) de 30 h de vida fueron primeramente separados en dos grupos, control (C) y tratado (T). Este último recibió una combinación de las cepas Propionibacterium acidipropionici LET105 y LET107 (PAB) con dosis de 1-5 × 108 UFC/mL en el agua de bebida, administrada ad libitum durante 11 días. Al 4to día de tratamiento, 15 animales de cada grupo fueron desafiados por vía oral con una sola dosis de SE de 5 × 104 UFC. Los animales se sacrificaron al día 1, 3 y 7 pos infección (DPI) y se determinaron los parámetros anteriormente mencionados. El peso de los animales desafiados no presentó diferencias significativas en relación a sus controles. Se observaron menores recuentos e incluso ausencia de SE en hígado, bazo y ciego en el grupo que recibió PAB. Estos efectos quizás se deban, a un aumento de la inmunidad innata, demostrado por el incremento de la actividad fagocítica de CMP en estos animales. Por otro lado, un marcado efecto bacteriostático sobre SE se observó en el ciego. Este efecto, producto del incremento en las concentraciones de AO en los animales tratados con PAB. Por lo expuesto podemos concluir que si bien no se pudo eliminar en su totalidad al patógeno, la administración preventiva de este suplemento probiótico (PAB), permitió una disminución de la colonización de hígado, bazo y ciego, disminuyendo el riesgo de diseminación de SE durante la crianza de aves de corral. Estudios posteriores que incluyan protocolos combinados de probióticos y otros agentes anti-Salmonella permitirán afrontar este problema de gran importancia para el productor avícola y la salud pública.Fil: Argañaraz Martínez, Eloy. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología "Luis Verna". Cátedra de Microbiología General; ArgentinaFil: Babot, Jaime Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Bertani, Milena Sabrina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Apella, Maria Cristina. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología "Luis Verna". Cátedra de Microbiología General; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaV Congreso Internacional Ciencia y Tecnología de los AlimentosCórdobaArgentinaMinisterio de Industria,Comercio, Minería y Desarrollo Científico Tecnológic

Feeding with dairy Propionibacterium acidipropionici CRL 1198 reduces the incidence of Concanavalin-A induced alterations in mouse small intestinal epithelium

Plant lectins are specific carbohydrate-binding proteins widespread in human and animal diets that cause antinutritional effects. Specific intestinal receptors and microbiota may interact with these dietary components leading to important changes on intestinal physiology. It has been proposed that probiotic microorganisms with suitable surface glycosidic moieties could bind to dietary lectins favoring their elimination from the intestinal lumen or inhibiting their interaction with epithelial cells. In this work, we assessed the effects of Concanavalin A (Con A) on some morphological and physiological parameters related to intestinal functionality such as small bowel architecture, main microflora components and disaccharidase activities of Balb/c mice after long term feeding with this lectin alone (8 mg/kg/day of Con A for 3 weeks) or with the simultaneous consumption of Propionibacterium acidipropionici CRL 1198 (5×108 CFU/mice/day). Long-term consumption of Con A reduced food efficiency suggesting the alteration of the digestion/absorption function of the intestine in the presence of lectin. This effect could be due to both histological alterations of the intestinal epithelium such as shortening and shedding of microvilli and physiological changes like the decrease of disaccharidase activities. Con A feeding increased enterobacteria and enterococci populations whereas lactobacilli, bifidobacteria and propionibacteria were not affected. Consumption of propionibacteria at the same time than Con A, reduced the incidence of Con A-induced alterations in Balb/c mice and may be an effective tool to avoid undesirable lectin-epithelia interactions in both animals and humans.Fil: Zarate, Gabriela del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Dairy bacteria remove in vitro dietary lectins with toxic effects on colonic cells

Aims: To assess in vitro the ability of some dairy bacteria to bind concanavalin A (Con A), peanut agglutinin (PNA) and jacalin (AIL), preventing their toxicity on mouse intestinal epithelial cells (IEC). Methods and Results: Con A and AIL reduced significantly IEC viability in vitro, as determined by Trypan Blue dye exclusion or by propidium iodide/fluorescein diacetate/Hoescht staining. Different strains of dairy bacteria were able to remove lectins from the media. Two strains were subjected to treatments used to remove S-layer, cell wall proteins, polysaccharides and lectin-like adhesins. They were then assayed for the ability to bind dietary lectins and reduce toxicity against IEC and to adhere to IEC after interaction with lectins. Con A and AIL were removed by Propionibacterium acidipropionici and Propionibacterium freudenreichii by binding with specific sugar moieties on the bacterial surface. Removal of lectins by bacteria impaired IEC protection. Adhesion of P. acidipropionici to IEC was reduced but not abolished after binding Con A or AIL. Conclusions: Removal of Con A or AIL by dairy propionibacteria was effective to avoid the toxic effect against colonic cells in vitro. Significance and Impact of the Study: Consumption of foods containing these bacteria would be a tool to protect the intestinal epithelia.Fil: Zarate, Gabriela del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin

Propionibacteria also have probiotic potential

Propionibacteria were first described by the end of the nineteenth century and named some years later by Orla-Jensen (1909) who proposed the genus Propionib acterium for referring to bacteria that produce propionic acid as their main fermentation endproduct. Based on habitat of origin, they are conventionally divided into "classical or dairy" and "cutaneous" microorganisms which mainly inhabit dairy/silage environments and the skin/intestine of human and animals, respectively. Historically, the economic relevance of Propionib acterium has been related to the industrial application of classical species as dairy starters for cheeses manufacture and as biological producers of propionic acid. However, propionibacteria also display probiotic potential. Over the last two decades, the ability of these microorganisms to improve the health of humans and animals by being used as dietary microbial adjuncts has been extensively demonstrated. Both in vitro and in vivo studies revealed that propionibacteria are able to modulate in a favorable way gut physiology, microbiota composition and immunity. Much of these health benefits could be related to the ability of propionibacteria to remain in high numbers in the gastrointestinal tract by surviving the adverse environmental conditions and adhering to the intestinal mucosa. In addition, other promising properties like the production of nutraceuticals and relevant biomolecules such as vitamins B and K, conjugated linoleic acid (CLA), exopolysaccharides (EPS), trehalose, bifidogenic factors, bacteriocins, etc have been reported. In recent years, the availability of genome sequences of different propionibacteria species have allowed to deep insight into the metabolism and physiology of these microorganisms and became a useful tool for selecting appropriate strains for technological, functional or probiotic applications. In the present chapter, we review exhaustively the evidences that support the potential of propionibacteria to be used as probiotic supplements for human and animal nutrition. Besides the positive results on health obtained by us and others, the hardiness and adaptability of propionibacteria to both technological and physiological stresses encourage their usage for designing new functional foods.Fil: Zarate, Gabriela del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Influence of lactose and lactate on growth and b-galactosidase activity of potential probiotic Propionibacterium acidipropionici

Dairy propionibacteria are microorganisms of interest for their role as starters in cheese technology and as well as their functions as probiotics. Previous studies have demonstrated that Propionibacterium acidipropionici metabolize lactose by a β-galactosidase that resists the gastrointestinal transit and the manufacture of a Swiss-type cheese, so that could be considered for their inclusion in a probiotic product assigned to intolerant individuals. In the present work we studied the effect of the sequential addition of lactose and lactate as first or second energy sources on the growth and β-galactosidase activity of P. acidipropionici Q4. The highest β-galactosidase activity was observed in a medium containing only lactate whereas higher final biomass was obtained in a medium with lactose. When lactate was used by this strain as a second energy source, a marked increase of the intracellular pyruvate level was observed, followed by lactate consumption and increase of specific β-galactosidase activity whereas lactose consumption became negligible. On the contrary, when lactose was provided as second energy source, lactic acid stopped to be metabolized, a decrease of the intracellular pyruvate concentration was observed and β-galactosidase activity sharply returned to a value that resembled the observed during the growth on lactose alone. Results suggest that the relative concentration of each substrate in the culture medium and the intracellular pyruvate level were decisive for both the choice of the energetic substrate and the β-galactosidase activity in propionibacteria. This information should be useful to decide the most appropriate vehicle to deliver propionibacteria to the host in order to obtain the highest β-galactosidase activity.Fil: Zarate, Gabriela del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perez Chaia, Adriana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentin