El papel de las bacterias ácido lácticas en la fermentación de alimentos

Los sabores, las texturas y los beneficios para la salud únicos de los alimentos fermentados como el yogur, el chucrut y el pan de masa madre provienen de una comunidad de microorganismos que transforman ingredientes comunes en algo especial. Entre los actores clave de este proceso están las bacterias ácido lácticas. Entonces, ¿qué son exactamente las bacterias ácido lácticas y cómo funcionan?

¿Qué son las bacterias ácido lácticas?

El ácido láctico es una sustancia producida durante la fermentación por un grupo de bacterias llamadas bacterias ácido lácticas (BAL). Estas bacterias descomponen los azúcares en los alimentos, como la lactosa (encontrada en los productos lácteos) y la fructosa (presente en frutas y algunas verduras), produciendo ácido láctico como resultado¹. Existen muchas cepas y especies diferentes de BAL, y pueden encontrarse naturalmente en plantas, alimentos e incluso en los sistemas digestivos de humanos y animales².

Las BAL son algunos de los microorganismos más estudiados². Son los microorganismos más comunes involucrados en la fermentación de alimentos y se han utilizado durante miles de años para hacer alimentos fermentados en un proceso conocido como lacto-fermentación³. Aunque el nombre "láctico" proviene de la palabra latina para leche ("lactis"), porque el ácido láctico se descubrió por primera vez en la leche agria, las lacto-fermentaciones no están exclusivamente relacionadas con los lácteos, sino que también ocurren en otras matrices. La lacto-fermentación se produce durante la producción de varios tipos de alimentos, como encurtidos, chucrut, kimchi, masas madre e incluso algunas carnes curadas. La parte "lacto" simplemente se refiere al ácido láctico producido, que hace que estos alimentos tengan un sabor ligeramente ácido y actúe como conservante natural¹.

Varias especies de BAL son reconocidas como seguras por las autoridades de seguridad alimentaria de todo el mundo. Se consideran bacterias beneficiosas que mejoran la seguridad y la calidad de los alimentos y han sido parte de las dietas tradicionales durante siglos⁴.

¿Son las bacterias ácido lácticas aeróbicas o anaeróbicas?

Las BAL pueden sobrevivir tanto en ambientes ricos en oxígeno (aeróbicos) como en ambientes con poca presencia en oxígeno (anaeróbicos). Sin embargo, solo en condiciones de oxígeno limitado su metabolismo cambia hacia la fermentación ⁵.

¿Cuáles son los usos de las bacterias ácido lácticas?

Las BAL juegan un papel principal en la fermentación de muchos alimentos. El proceso de lacto-fermentación transforma ingredientes comunes como la leche, el trigo, las verduras y la carne en alimentos con sabores ácidos o ligeramente agrios, como el yogur, el pan de masa madre, el kimchi y el saucisson. Las BAL pueden encontrarse de manera natural en los alimentos (en las condiciones adecuadas), o bien se pueden añadir cepas específicas, llamadas "cultivos iniciadores", para conseguir resultados particulares ⁶.

Aquí te muestro cómo las BAL mejoran los alimentos:

• Conservación: Las BAL bajan el pH de los alimentos, creando un ambiente ácido que previene el crecimiento de bacterias dañinas. Este método natural de conservación mantiene los alimentos frescos por más tiempo y extiende su vida útil⁵.
• Sabor y textura: Las BAL dan a los alimentos fermentados sus característicos sabores ácidos, como en el kimchi o el pan de masa madre, o texturas suaves y cremosas, como en el yogur. Esto se debe a que producen exopolisacáridos que aumentan el espesor del producto final.
• Seguridad: Algunas especies de BAL producen compuestos antimicrobianos que inhiben el crecimiento de patógenos dañinos (microorganismos que pueden representar un riesgo para la salud humana).
  

Más allá de la alimentación, las BAL tienen aplicaciones en la agricultura, la medicina, la cosmética y en la producción de alternativas ecológicas a los plásticos^1,7.

¿Qué alimentos contienen ácido láctico/bacterias ácido lácticas?

El ácido láctico se genera durante la producción de varios alimentos fermentados, incluyendo ⁸:

• Productos lácteos fermentados: yogur, queso, mantequilla, suero de leche, kefir y kumis.
• Verduras y frutas fermentadas: verduras firmes como el repollo, el pepino, el rábano, el pepino, y frutas jugosas como el mango, las bayas, los albaricoques o las ciruelas, a menudo se fermentan con lacto-fermentación (¡solo necesitas sal, frascos limpios y algo de tiempo!).
• Cereales y granos fermentados: injera (panqueque etíope), pan de masa madre, pasta de miso (con cebada) y recetas tradicionales como el dhokla (torta de arroz de la India).
• Bebidas fermentadas: kombucha y bebidas tradicionales como boza, pito o merrisa.
• Carnes curadas: ciertos embutidos (como el salami) y pescado curado.

La cantidad exacta de BAL consumida a través de alimentos fermentados específicos varía mucho, debido a las diferencias en su origen, el proceso de fabricación, las condiciones de almacenamiento y otros factores. Por esta razón, aún no se sabe con certeza cómo interactúan exactamente los BAL en nuestro intestino.

El proceso de elaboración también influye en si se ingieren BAL vivas o no. Por ejemplo, los productos de panadería fermentados como el pan de masa madre que se cocinan, o las verduras fermentadas que se pasteurizan, ya no contienen "microorganismos vivos". Sin embargo, los alimentos fermentados que no contienen microorganismos vivos aún pueden ofrecer otros beneficios para la salud. Los microbios pueden producir compuestos beneficiosos que luego son ingeridos por los consumidores (como vitaminas), pueden eliminar factores antinutricionales y mejorar la digestibilidad².

¿Son las bacterias ácido lácticas probióticos?

Sí, muchas BAL están clasificadas como probióticos, pero no todas lo están. Los probióticos son organismos vivos que, cuando se consumen en cantidades adecuadas, pueden proporcionar beneficios para la salud. Los probióticos pueden ayudar a equilibrar el microbioma intestinal, mejorar la digestión y apoyar el sistema inmunológico.

Algunas cepas de BAL cumplen con los criterios para ser consideradas probióticos. Por ejemplo ⁹:

• Especies de Lactobacillus: como L. acidophilus, presente en alimentos fermentados como yogur, kefir, miso, tempeh y chucrut.
• Especies de Bifidobacterium: como B. bifidum, también presente en alimentos fermentados.
• Streptococcus thermophilus: presente en alimentos como leche, queso y otros productos lácteos.
  

Sin embargo, no todas las BAL pueden clasificarse como probióticos, ya que deben cumplir con criterios específicos. Por ejemplo, deben ser capaces de sobrevivir al ambiente ácido de nuestro estómago, adherirse a nuestras células intestinales y proporcionar beneficios para la salud medibles. Por eso, cada cepa debe ser evaluada individualmente para determinar sus propiedades probióticas.

¿Cuáles son los beneficios para la salud de las bacterias ácido lácticas?

Dependiendo del alimento específico, la tecnología de producción y el proceso de fermentación, los alimentos fermentados pueden contener varias especies y cepas de BAL, que pueden interactuar positivamente con el microbioma intestinal¹. Los científicos han encontrado varias conexiones entre las BAL y los impactos positivos en la salud humana, como^1,4:

• Salud intestinal: las BAL pueden producir vitaminas, ácidos grasos de cadena corta y bacteriocinas; pueden inhibir el crecimiento de bacterias dañinas; y ayudar a equilibrar las bacterias beneficiosas en el intestino.
• Mejora de la digestibilidad y absorción de nutrientes: las BAL pueden mejorar la digestión y la absorción de nutrientes, particularmente de las proteínas.
• Reducción de alergias: las BAL pueden reducir las propiedades alergénicas de algunos alimentos, como los lácteos o el trigo, descomponiendo proteínas específicas que causan reacciones alérgicas.
• Propiedades antioxidantes: algunas cepas de BAL producen compuestos antioxidantes que ayudan a combatir los radicales libres dañinos.

Conclusión

Las bacterias ácido lácticas (BAL) juegan un papel clave en la conservación de los alimentos y el desarrollo de sabores, y han sido protagonistas en la producción alimentaria humana durante miles de años. No solo son de gran importancia económica, sino que también desempeñan un papel crucial en la promoción y el mantenimiento de la salud humana. Las BAL son excelentes representantes del mundo microbiano, a menudo mal entendido, en el que pueden ser reconocidas y apreciadas por sus asociaciones positivas con la salud humana y la gastronomía.

Proyecto a destacar: Para comprender mejor cómo los microbios interactúan con nuestra salud, el proyecto DOMINO, financiado por la UE, está explorando cómo los alimentos fermentados, como aquellos desarrollados a través de la lacto-fermentación, podrían moldear el microbioma intestinal y ofrecer beneficios para la salud. El proyecto explorará tanto los alimentos fermentados a base de lácteos como los de origen vegetal, y cómo estos modulan el microbioma intestinal y apoyan la salud de las personas, especialmente aquellas con enfermedades metabólicas.

Referencias

1. Wang Y et al. (2021). Metabolism Characteristics of Lactic Acid Bacteria and the Expanding Applications in Food Industry. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 9:612285.
2. De Filippis F, Pasolli E, Ercolini D. (2020). The food-gut axis: lactic acid bacteria and their link to food, the gut microbiome and human health. FEMS Microbiology Reviews 44(4):454-489.
3. Mathur H, Beresford TP, Cotter PD. (2020). Health Benefits of Lactic Acid Bacteria (LAB) Fermentates. Nutrients 12(6):1679.
4. Pasolli E et al. (2020). Large-scale genome-wide analysis links lactic acid bacteria from food with the gut microbiome. Nature Communications 11:2610.
5. Liu JM, Fehér C, Cao M, Lu F, Jensen PR. (2021). Editorial: Lactic Acid Bacteria: Microbial Metabolism and Expanding Applications. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 9:794164.
6. Razola-Díaz MDC et al. (2024). Fermentation of Orange Peels by Lactic Acid Bacteria: Impact on Phenolic Composition and Antioxidant Activity. Foods 13(8):1212.
7. Abedi E, Hashemi SMB. (2020). Lactic acid production - producing microorganisms and substrates sources-state of art. Heliyon 6(10):e04974.
8. Petrova P, Petrov K. (2020). Lactic Acid Fermentation of Cereals and Pseudocereals: Ancient Nutritional Biotechnologies with Modern Applications. Nutrients 12(4):1118.
9. Ayivi RD et al. (2020). Lactic acid bacteria: Food safety and human health applications. Dairy 1(3):202-232.