GRUPO DE BIOLOGÍA FUNCIONAL DE BACTERIAS LÁCTICAS (BFBL)

Resumen de investigación

La investigación del Grupo de Biología Funcional de Bacterias Lácticas (BFBL) se encuentra dentro del área de ciencia de alimentos y está enfocada al conocimiento de la importancia que tienen los microorganismos en la salud humana. La actividad científica reciente está dirigida a caracterizar las ventajas metabólicas de probióticos que facilitan su funcionalidad y efectos beneficiosos dentro del complejo ecosistema microbiano humano. Esta caracterización de probióticos ha permitido determinar ventajas fermentativas y metabólicas frente a prebióticos y polifenoles de la dieta, a partir de los que se obtienen metabolitos bioactivos beneficiosos.

Estos estudios se complementan con modelos in vitro que permiten evaluar la modulación de la microbiota intestinal por ingredientes y aditivos alimentarios. El Grupo BFBL se ha especializado en el desarrollo de modelos de microbiota intestinal y el estudio de su modulación por medio de intervención dietética y nutricional. Para ello, el Grupo BFBL dispone de un sistema in vitro de simulación intestinal fiable y robusto (Simulador BFBL) que opera con cuatro reactores en continuo, intestino delgado y las tres regiones colónicas, donde se simulan la digestión intestinal y la fermentación colónica. Este sistema permite la modelización del desarrollo microbiano en diferentes etapas de la vida y en situaciones de disbiosis asociadas a trastornos de la salud. La modulación de la microbiota se evalúa mediante intervenciones nutricionales personalizadas basadas en las condiciones de estudio. También constituye una herramienta para incorporar la microbiota intestinal en las evaluaciones beneficio/riesgo de ingredientes alimentarios, aditivos y contaminantes.

La interacción entre la microbiota, la función de la barrera intestinal y las células inmunitarias se estudia empleando modelos in vitro de diferente complejidad que contienen enterocitos, células productoras de mucus y células inmunes para simular aspectos fisiológicos del epitelio intestinal y progresar en el conocimiento científico de su interacción con el microbioma. Estos modelos epiteliales intestinales permiten realizar bioensayos celulares para establecer parámetros de bioactividad e inflamación.

Publicaciones recientes más destacadas

• Bellanco, A., Celcar, S., Martínez-Cuesta, M.C., Requena, T. The food additive xylitol enhances the butyrate formation by the child gut microbiota developed in a dynamic colonic simulator. Food Chem. Toxicol. 2024, 187, 114605
• Requena, T. Martínez-Cuesta, M.C., Aznar, R., Mohedano, M.L., López, P., Ruas-Madiedo, P. Probiotic characteristics of Lactiplantibacillus plantarum CECT 9435 and its survival and competitive properties under simulated conditions of the child gut microbiota.  Probiotics Antimicrob. Proteins 2024
• Dávila-Vega, J.P., Gastelum-Hernández, A.C., Serrano-Sandoval, S.N., Serna-Saldívar, S.O., Guitiérrez-Uribe, J.A., Milán-Carrillo, J., Martínez-Cuesta, M.C., Guardado-Félix, D. Metabolism and anticancer mechanisms of selocompounds: Comprehensive review. Biol. Trace Elem. Res. 2023, 201, 3626-3644
• Pérez-Alvarado, O., Zepeda-Hernandez, A., Garcia-Amezquita, L.E., Requena, T., Vinderola, G., García-Cayuela, T. Role of lactic acid bacteria and yeasts in sourdough fermentation during breadmaking: Evaluation of postbiotic-like components and health benefits. Front. Microbiol. 2022, 13, 969460
• Zhu, M., Song, Y., Martínez-Cuesta, M.C., Peláez, C., Li, E., Requena, T., Wang, H., Sun, Y. (2022) Immunological activity and gut microbiota modulation of pectin from kiwano (Cucumis metuliferus) peels. Foods 11:1632
• Requena, T., Song, Y., Peláez, C., Martínez-Cuesta, M.C. Modulation and metabolism of obesity-associated microbiota in a dynamic simulator of the human gut microbiota. LWT – Food Sci. Technol. 2021, 141, 110921
• Martínez-Cuesta, M.C., del Campo, R., Garriga-García, M., Peláez, C., Requena, T. Taxonomic characterization and short-chain fatty acids production of the obese microbiota. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021, 11, 59809
• Calvo-Barreiro, L., Eixarch, H., Cornejo, T., Costa, C., Castillo, M., Mestre, L., Guaza, C., Martínez-Cuesta, M.C., Tanoue, T., Honda, K., González-López, J.J., Montalban, X., Espejo, C. Selected Clostridia strains from the human microbiota and their metabolite, butyrate, improve experimental autoimmune encephalomyelitis. Neurotherapeutics 2021, 18, 920-937
• Naya-Català, F., Peçanha, G.A.W., Piazzon, M.C., López-Martínez, M.I., Estensoro, I., Calduch-Giner, J.A., Martínez-Cuesta, C.M., Requena, T., Sitjà-Bobadilla, A., Miguel, M., Pérez-Sánchez, J. Modulation of gilthead sea bream gut microbiota by a bioactive egg white hydrolysate: Interactions between bacteria and host lipid metabolism. Front. Mar. Sci. 2021, 8, 698484
• Requena, T., Velasco, M. Microbioma humano en la salud y la enfermedad. Rev Clin Esp 2021, 221, 233-240
• Zepeda-Hernández, A., Garcia-Amezquita, L.E., Requena, T., García-Cayuela, T. Probiotics, prebiotics, and synbiotics added to dairy products: Uses and applications to manage type 2 diabetes. Food Res Int. 2021, 142:110208

Proyectos de investigación recientes

Microbioma intestinal en la evaluación de riesgos de aditivos alimentarios sulfonados: caracterización de microbiotas y descripción de biomarcadores
Referencia: PID2022-136874OB-C31
Duración: 2023-2026
IPs: Teresa Requena – Carmen Martínez-Cuesta
Entidad financiadora: MICIN/AEI/10.13039/501100011033

Valorización de cepas de Weissella cibaria sobreproductoras de riboflavina y dextrano para elaborar panes innovadores con propiedades funcionales contrastadas
Referencia: PDC2022-133562-I00
Duración: 2022-2024.
IP: Gloria Del Solar Dongil (CIB-CSIC)
Entidad financiadora: MICIN/AEI/10.13039/501100011033

Effect of the consumption of food additives on the human intestinal microbiome
Referencia: PID2019-106071RB-I00
Duración: 2020-2023
IPs: Teresa Requena – Carmen Martínez-Cuesta
Entidad financiadora: MICIN/AEI/10.13039/501100011033

Contratos de I+D con empresas vigentes

Fermentación de vegetales para el diseño de nuevos alimentos estratégicos que incidan sobre la salud (FermentaVeg_4GUT)
Empresa financiadora: PRONAT
IP: Teresa Requena
Duración: 2024-2027

Selección de cepas con capacidad probiótica utilizables en la fermentación de leche de burra
Empresa financiadora: NEATHEA
IP: Teresa Requena
Duración: 2023

Capacidad de probióticos y prebióticos para modular la composición y funcionalidad de la microbiota intestinal
Empresa financiadora: PROBISEARCH
IP: Teresa Requena
Duración: 2022-2023

Investigación industrial y obtención de ingredientes y alimentos adaptados que promuevan el bienestar intestinal (SyBARIOTA)
Empresa financiadora: PRONAT
IP: Teresa Requena
Duración: 2021-2024