Un aditivo alimentario ampliamente utilizado afecta a la microbiota intestinal humana

El aditivo alimentario E415, también conocido como goma xantana es ampliamente utilizado en alimentos cotidianos, como productos horneados, helados y aderezos para ensaladas. El aditivo también se usa ampliamente como sustituto del gluten en alimentos sin gluten.

Una nueva investigación ahora muestra que la goma xantana afecta nuestra microbiota intestinal.

El estudio fue publicado recientemente en Nature Microbiology por un equipo de científicos de Norwegian University of Life Sciences (NMBU) en colaboración con la Universidad de Michigan y otros socios internacionales.

«Nos sorprendió cuánto se han adaptado las bacterias intestinales humanas a este aditivo desde que se introdujo en la dieta moderna hace solo cincuenta años», dijo la investigadora de NMBU Sabina Leanti La Rosa.

Cuando se introdujo por primera vez, se pensó que la goma xantana no afectaba pues el cuerpo humano no la digería. Sin embargo, el nuevo estudio muestra que el aditivo, sin embargo, afecta a las bacterias que viven en nuestros intestinos. Y estas bacterias son importantes para nuestra salud y bienestar.

«Las bacterias intestinales que hemos investigado muestran cambios genéticos y una rápida adaptación que les permite digerir este aditivo en particular», explicó el profesor Phil Pope.

Una nueva cadena alimentaria en el intestino

El estudio muestra que la capacidad de digerir la goma xantana es sorprendentemente común en la microbiota intestinal humana en el mundo industrializado y parece depender de la actividad de una sola bacteria que es miembro de la familia Ruminococcaceae.

Junto con el postdoctorado Matthew Ostrowski y el profesor Eric C. Martens, ambos de la Universidad de Michigan, los científicos de la NMBU han utilizado varios métodos diferentes que analizan genes, transcripciones, proteínas y enzimas producidas por las bacterias intestinales, para descubrir cómo esta única especie bacteriana digiere la goma xantana. El trabajo incluye pruebas de laboratorio de muestras de heces de muchos donantes humanos, experimentos con ratones y datos de grandes bases de datos internacionales de genes microbianos.

“La bacteria que puede digerir la goma xantana se encontró sorprendentemente entre la microbiota intestinal de muchas personas de países industrializados”, dijo La Rosa.

En algunas muestras también se encontró otro tipo de microbio que interactuaba con la goma xantana, en la especie Bacteroides intestinalis. Esta bacteria podría secuestrar y descomponer aún más pequeños trozos de goma de xantano creados durante la digestión de las moléculas de xantano más grandes por la bacteria Ruminococcaceae. La bacteria Bacteroides estaba equipada con sus propias enzimas especiales que le permitían comer estos pequeños fragmentos de goma xantana.

El estudio demuestra la existencia de una cadena alimentaria potencial impulsada por la goma xantana que involucra al menos dos tipos de bacterias intestinales. Proporciona un marco inicial para comprender cómo el consumo generalizado de un aditivo alimentario recientemente introducido influye en la microbiota intestinal humana.

«Los elementos más innovadores de nuestro estudio son los enfoques avanzados que combinamos para identificar rutas metabólicas no caracterizadas en microorganismos que forman parte de una comunidad microbiana compleja, sin necesidad de aislar cada microbio en un monocultivo. Luego, caracterizamos en detalle el sistema enzimático para la degradación de la goma xantana, para validar nuestras predicciones basadas en bioinformática. Este enfoque multidisciplinario proporciona un modelo para comprender el metabolismo dentro de la microbiota intestinal humana y puede aplicarse a cualquier ecosistema intestinal complejo», explicó La Rosa.

«Las metodologías utilizadas en este estudio sin duda traspasan los límites y nos permiten realmente deconstruir microbiomas para responder preguntas biológicas importantes que tienen relevancia social. Estos enfoques han sido posibles gracias a las amplias competencias en investigación de microbiomas en NMBU, incluida la multiómica (en el grupo de Ecología Microbiana y Metaómica) y enzimología (en el Grupo de Ingeniería de Proteínas y Proteómica)», dice Pope.

Sin gluten y bajo en carbohidratos

En Noruega, alrededor de 300 aditivos están aprobados para su uso en alimentos. La goma xantana, o E415, es una de ellas. El aditivo es un producto de fermentación que se genera al fermentar azúcar utilizando la bacteria Xanthomonas campestris. El proceso de producción crea un líquido gelatinoso que se seca y se convierte en polvo.

Según la Autoridad Noruega de Seguridad Alimentaria, la goma xantana se usa como espesante o estabilizador y actualmente se permite su uso en muchos alimentos, incluidos helados, dulces, leche con chocolate, productos horneados, salsas preparadas y aderezos. La goma xantana también se usa como sustituto del gluten en alimentos sin gluten y se vende como suplemento dietético separado para dietas cetogénicas/bajas en carbohidratos.

El aditivo se desarrolló en California en los años sesenta y fue aprobado como seguro para su uso en alimentos por la Autoridad de Seguridad Alimentaria de EE.UU. en 1968. Actualmente se usa en gran parte del mundo industrializado.

«Hasta ahora, la goma xantana se considera un producto cetogénico. Esto se debe a que se cree que el cuerpo no digiere la xantana y, por lo tanto, no cuenta en la ingesta diaria de calorías o macronutrientes», dice La Rosa.

Sin embargo, explica, el nuevo estudio muestra que las bacterias intestinales descomponen la goma xantana en sus monosacáridos constituyentes, que posteriormente se fermentan para producir ácidos grasos de cadena corta que el cuerpo humano puede asimilar. Se sabe que los ácidos grasos de cadena corta suministran hasta el 10 por ciento de las calorías a los humanos.

Esto sugiere que la goma xantana podría, de hecho, aumentar la ingesta de calorías de una persona.

Empezando a ver efectos a largo plazo

Cuando se introdujo por primera vez la goma xantana, se pensó que el aditivo atravesaba directamente el cuerpo sin afectar a la persona que lo comía.

La goma xantana es un tipo de carbohidrato diferente de los que el cuerpo humano suele consumir, como el almidón de los alimentos vegetales. Tiene una estructura química diferente. La goma xantana es un tipo de carbohidrato complejo que no se parece a ninguna de las fibras vegetales que comemos normalmente.

«Ahora estamos empezando a ver efectos a largo plazo de la goma xantana que no se vieron cuando se introdujo por primera vez en la dieta humana», dice La Rosa.

«Solo vemos estos cambios en las bacterias intestinales de las personas que siguen una ‘dieta occidentalizada’ en la que los alimentos procesados ??y los aditivos constituyen una parte importante de la ingesta de alimentos. Por ejemplo, no vemos los mismos cambios en los pueblos indígenas de diferentes partes del mundo que comen cantidades limitadas de alimentos procesados», explicó la investigadora.

¿Qué significa para nuestra salud?

“Con base en este estudio, no podemos concluir si la goma xantana afecta nuestra salud y cómo, pero podemos decir que el aditivo afecta la microbiota en el intestino de las personas que la consumen a través de los alimentos”, dice La Rosa.

«Todavía tenemos un largo camino por recorrer, y es emocionante contribuir a más investigación en este campo y desentrañar los efectos ocultos de los aditivos alimentarios predominantes en la función de la microbiota intestinal y la salud intestinal humana. Ese es nuestro objetivo», dice. La Rosa.

Para profundizar en el asunto, el equipo de NMBU solicitó recientemente fondos del Consejo de Investigación de Noruega, con La Rosa a la cabeza.

Deberían hacer nuevas valoraciones de aditivos

La goma xantana está aprobada como segura para su uso en productos alimenticios en gran parte del mundo, según las evaluaciones realizadas hace cincuenta años.

El bajo, pero constante consumo de goma xantana por parte de una gran fracción de la población en el mundo industrializado, y su mayor consumo por parte de subgrupos específicos como aquellos con intolerancia al gluten, resaltan la necesidad de comprender mejor los efectos de este aditivo alimentario en la ecología de la microbiota intestinal humana y en la salud general del huésped.

La Rosa, por lo tanto, cree que es hora de que las autoridades ajusten las evaluaciones de los aditivos comunes utilizados en nuestra comida diaria:

«Esto debería cambiar la forma en que vemos los aditivos en general. Cuando se introdujeron por primera vez, no se creía que interactuaran con nuestra microbiota. Estos aditivos se introdujeron en la década de 1960 cuando no teníamos los medios para apreciar la gran influencia que la microbiota intestinal tiene en nuestra salud y nutrición. Con los avances en la ciencia del microbioma, ahora vemos efectos que no vimos al principio. Las autoridades tal vez deberían tener en cuenta este nuevo conocimiento al evaluar los aditivos alimentarios de uso común, especialmente ahora que vemos que, de hecho, impactan nuestra microbiota», concluyó.

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