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GABA: mi objetivo.

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Lo tengo que reconocer, cuando algo se me mete en la cabeza es muy difícil que desaparezca. Y esto es lo que me está pasando con la bacteria Lactobacillus Rhamnosus. Hace tiempo escribí un artículo sobre esta bacteria, porque se había descubierto que jugaba un papel importante en la producción de GABA en el intestino. Desde entonces, hay muchos estudios que avalan que eso es así.

GABA es la forma simplificada de denominar al ácido Gamma Aminobutírico (Ácido 4-aminobutanóico) y es uno de los principales neurotransmisores del SNC de los mamíferos, actuando como inhibidor de los impulsos nerviosos. Se ha demostrado que una buena provisión de GABA produce efectos muy deseables en los mamíferos (y por tanto en las personas) de relajación, tranquilidad y sedación. Es decir, es un neurotransmisor básico para combatir la depresión, y muy efectivo.

Ahora bien, existen unos cuantos alimentos fermentados que producen esta bacteria, y que permiten que nuestro cuerpo desarrolle la capacidad de generar GABA, y uno de estos es, en particular, el Kimchi coreano. Se sabe que el consumo de este alimento fermentado está correlacionado con el incremento de las cantidades de GABA en el cuerpo, lo cual lo hace muy deseable para ser consumido por aquellas personas que, como yo, tienen tendencias depresivas.

Vayamos por partes:

Gaba y Kimchi, correlación

Se sabe desde hace tiempo que el Kimchi coreano es un alimento especialmente productivo en lo que a bacterias beneficiosas se refiere. De hecho hay abundantes estudios que confirman que este fermentado produce numerosas cepas importantes para la salud. En este estudio, por ejemplo, se han identificado y aislado varias cepas que, presuntamente, producen GABA:

       Bacterias de ácido láctico (BAL) fueron aisladas de 20 muestras kimchi (un total de 230 cepas) y se seleccionaron por su capacidad de sintetizar el ácido γ-aminobutírico (GABA). Sólo 68 cepas aísladas (aproximadamente el 30%) mostraron esta actividad y se identificaron mediante un enfoque polifásico que consiste en sus características morfológicas, catalasa y pruebas bioquímicas, y por la reacción en cadena de la polimerasa específica de cada especie y el análisis de secuencia del gen 16S rRNA. Se encontraron cinco especies, incluyendo Lactobacillus plantarum (55 cepas), Lactobacillus brevis (seis), Leuconostoc mesenteroides (cuatro), Leuconostoc lactis (uno), y  Weissella viridescens (dos). Las 68 cepas de BAL productoras de GABA fueron aisladas de solamente entre 11 de las 20 muestras kimchi lo que indica que no se distribuyen de manera uniforme. Este es el primer informe sobre el aislamiento de dos especies de Leuconostoc mesenteroides. (Le y Le. Lactis) y una especie de Weissella (viridescens Ws.) en kimchi con la capacidad de sintetizar GABA en condiciones in vitro. Además, en los resultados del cribado anteriores, no se observaron Le. lactis y Ws. viridescens con la capacidad de sintetizar GABA aislado e identificado a partir de una fuente de alimento fermentado.

Artículo original

Este artículo es del año 2012, y vemos que identificaron cinco especies bacterianas principales. Sin embargo, parece que la cosa no queda ahí. Estilos de preparación del Kimchi hay muchos, y cada uno de ellos es capaz de generar un grupo de cepas bacterianas capaces de generar GABA. El equipo de arriba realizó el estudio con un Kimchi genérico, mientras que el siguiente lo hizo sobre una receta específica, llamada mukeunjee kimchi, de la que obtuvieron principalmente la cepa Lactobacillus buchneri, también productora de GABA. Parece que otras cepas también son capaces de sintetizar GABA, como L. Brevis. En definitiva, si hacemos la búsqueda genérica podremos ver que multitud de equipos de investigación, tras la búsqueda de GABA industrial, han dado con resultados, a partir del Kimchi: ver aquí. Una bacteria que aparece repetidas veces en estos estudios es la Lactobacillus Rhamnosus (ver).

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Ahora bien, esto nos indica que muchas cepas distintas son capaces de producir GABA. Y esto es una noticia importantísima para los laboratorios farmaceúticos, porque inmediatamente corren a registrar sus descubrimientos en forma de patentes de medicamentos que activan el nervio vago, por ejemplo: véase. Esta patente sirve para:

La presente invención se refiere a un método y medios para la activación del nervio vago.
Específicamente, la presente invención se refiere a un activador del nervio vago que contiene bacterias del ácido láctico. Además, la presente invención se refiere a un método para producir un producto alimenticio funcional que contiene el activador del nervio vago, un procedimiento para activar el nervio vago de un sujeto, y una composición farmacéutica para mejorar el flujo sanguíneo cerebral.

Y las bacterias que usa el alimento funcional pertenecen a los siguientes grupos y cepas:

Lactobacillus gasseri, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus zeae, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus gallinarum, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, and Lactobacillus johnsonii.

Como vemos, muchas y variadas. Pero algunas ya conocidas.

¿Donde queremos llegar?…

cultivo

CULTIVO IN VITRO DE BACTERIAS PRODUCTORAS DE GABA: EL GLUTAMATO.

Glutamato

Una de las vías más activas de investigación es la que busca y experimenta la producción de GABA a partir de alimentos fermentados que se saben ricos en tal sustancia, como los fermentados y en particular el kimchi. Este artículo lo dice expresamente:

En la actualidad,se persigue activamente la producción de alimentos fermentados que contienen alto nivel de GABA. Se han aislado algunos microorganismos con alta capacidad de producir GABA, tales como Monascus (Kono y Himeno, 2000; Su et al, 2003), Rhizopus (Aoki et al, 2003), Lactobacillus paracasei (Komatsuzaki et al, 2005) , Lactobacillus brevis (Li et al, 2010;. Parque y Oh, 2007;Yokoyama et al, 2002) (Nomura et al, 1998), Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus (Yang et al., 2008). La enzima glutamato descarboxilasa  (GAD) es responsable de la síntesis de GABA en los microorganismos. El uso de bacterias de ácido láctico (BAL) que contienen dicha enzima para producir alimentos enriquecidos con GABA ha atraído una gran atención puesto que dan lugar a alimentos seguros y reconocidos como son los probióticos.

Bueno, ya nos vamos acercando. Resulta que, hasta ahora, lo que vamos extrayendo es lo siguiente:

Se produce GABA en aquellos alimentos fermentados que tienen glutamato y algunas de estas cepas bacterianas.

Repasemos lo que es el glutamato:

El glutamato es un aminoácido que forma parte de las proteínas. Y además es el principal neurotransmisor del SNC, pero -ojo- excitatorio. Se sabe que el glutamato en niveles altos produce dolor y fatiga. Y que los niveles relativos de GABA y de Glutamato están relacionados con la depresión.

¿Cómo se sintetiza GABA?:

El GABA se sintetiza a partir de la descarboxilación del glutamato gracias acción de la enzima glutamato descarboxilasa (GAD), un proceso que ocurre en las neuronas gabaérgicas en el cerebelo, los ganglios basales y muchas áreas de la corteza cerebral, también en la médula espinal. Si se inhibe la síntesis de este neurotransmisor se producen ataques convulsivos.

Artículo original

Bien, pero a lo que vamos: ¿cómo es la cosa?…ciertos alimentos, al tener glutamato y bacterias ¿producen GABA en el proceso de la fermentación? o ¿cuando ingieres ciertas bacterias estas procesan el glutamato que existe en tu cuerpo y se produce GABA?… pues parece que la primera opción es cierta: los alimentos fermentados YA contienen GABA antes de ingerirlos. Véase este estudio:

En la masa madre, ambas cepas convierten la glutamina a glutamato pero sólo las bacterias L. reuteri 100-23 acumulan GABA.

En este otro, se afirma directamente que el GABA viene ya con los alimentos fermentados:

Una amplia gama de alimentos tradicionales producidos por fermentación microbiana contienen GABA.

y detalla, además su fuente:

Una amplia gama de productos puede ser cubierto por los alimentos fermentados tradicionales. Tabla 1 muestra la producción de GABA sintetizado por diferentes especies de microorganismos aislados a partir de diversas fuentes de alimentos fermentados. En particular, se resumen los microorganismos que producen GABA y las condiciones óptimas de fermentación para la producción de GABA. La información podría ser aplicada para el aislamiento de microorganismos que producen altas cantidades de GABA, así como para el desarrollo de procesos eficientes para la máxima producción de GABA en las industrias farmacéutica y alimentaria.

y la tabla es ésta que pongo debajo, la copio directamente del original en inglés. En ella vemos que el kimchi produce GABA a partir de cuatro cepasLactoccocus lactis subsp.lactis que se desarrolla en la col china, Lactobacillus brevis BJ20 en las algas marinas y harina de arroz, Lactococcus lactis subsp.lactis B, que se desarrolla en jugo de arroz integral, zumo de germinado de soja y leche descremada y Lactobacillus buchneri MS que se desarrolla en el caldo MRS. Este último es:

El Caldo M.R.S. fue desarrollado por Man, Rogosa y Sharpe para proveer un medio que pudiera evidenciar un buen crecimiento de lactobacilos y de otras bacterias ácido lácticas.
Es utilizado para el cultivo y enriquecimiento de lactobacilos a partir de muestras clínicas y alimentos, especialmente lácteos.

Es decir que el Lactobacillus buchneri MS se desarrolla preferiblemente sobre un cultivo de glucosa, que es lo que quería demostrar, precisamente.

Producción de GABA por diferentes microorganismos aislados de diversas fuentes.

Microorganismo Fuente Medio de cultivo Producción de GABA Referencias
Lactobacillus paracaseiNFRI 7415 Pescado fermentado (funa-sushi) MRS broth 31145.3 mg/l 43
U. purpureus CMU001 NP Rice 28370 mg/kg 36
Lactoccocus lactis subsp.lactis Chinese cabbage kimchi Brown rice juice, germinated soybean juice, and skim milk (33: 58: 9, v/ v/ v) and MSG 72 00 mg/ l 53
Lactobacillus plantarum C48 Cheeses Sodium acetate buffer 16.0 mg/ kg 76
Lactobacillus paracasei PF6 Cheeses Sodium acetate buffer 99.9 mg/ kg 76
Lactobacillus brevis PM 7 Cheeses Sodium acetate buffer 15.0 mg/ kg 76
Lactobacillus. delbrueckiisubsp. bulgaricus PR1 Cheeses Sodium acetate buffer 63.0 mg/ kg 76
Lactococcus. lactis PU1 Cheeses Sodium acetate buffer 36.0 mg/ kg 76
Streptococcus salivarius subsp. thermophilus Y2 NP Nutrient medium 6000 mg/ l 90
Rhizopus microspores var.oligosporus IFO 32002 NP Soybeans 17400 mg/kg 2
Rhizopus microspores var.oligosporus IFO 32003 NP Soybeans 15000 mg/kg 2
Lactobacillus brevisNCL912 Paocai Nutrient medium 35662.0 mg/ l 49
Lactobacillus brevis Paocai MRSS medium 15370.0 mg/ l 47
Lactobacillus brevis GABA 057 NP GYP medium 23381.0 mg/ l 13
Lactobacillus brevisNCL912 Paocai Nutrient medium 103719.1 mg/ l 50
Lactobacillus brevis BJ20 Kimchi Seaweeds and rice flour 2,465 mg/ l 45
Lactobacillus plantarum C48 Cheeses Buckwheat, amaranth, chickpea and quinoa flours (1:1:5.3:1) 504 mg/kg, 15
Lactobacillus brevis IFO- 12005 NP Kome shochu kusu and GYP 1049.8 mg/ l 91
Streptomyces bacillarisstrain R9 Tea Nutrient broth 2.9 mg/kg 37
Streptomyces bacillarisstrain Y11 Tea Nutrient broth 2.4 mg/kg 37
Lactobacillus plantarumDSM19463 Cheeses Grape must/whey milk/MRS 498.1 mg/ l 17
Lactobacillus brevis Fresh milk GYP 4599.2 mg/ l 30
Lactococcus lactis subsp.lactis B Kimchi and youghurt Brown rice juice, germinated soybean juice and skim milk (33:58:9, v/v/v) 6410 mg/l 52
Uonascus purpureus CCRC 31615 Research Center Nutrient medium 1,493.6 mg/kg 81
Lactobacillus brevis GABA 100) NP MSG 13000 mg/l 38
Lactococcus lactis subsp. facto PU1 Cheese Wheat flour 258.71 mg/kg 65
Lactobacillus buchneri MS Kimchi Caldo MRS 25883.12 mg/l 12
Lactobacillus sp. OPK 2–59 Kimchi MSG 180 mg/kg 74
Lactococcus lactis ssp. facto 017 Cheese starter Skim milk 2700 mg /l

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El glutamato es la clave

¿Será que la principal fuente de producción de GABA en el kimchi es la glucosa y la sopa que se hace a base de harina de arroz y azúcar?. ¿Es esa es la clave para el desarrollo de bacterias lácticas que generen GABA?. Esto me hace pensar que lo mismo ocurrirá con otros fermentados en la medida en que se les añada azúcar o hidratos de carbono, o incluso glutamato monosódico directamente.  Pero no va a hacer falta… ¿por qué?… porque la col es la verdura que más glutamato natural contiene. Y si no lo crees, mira esta gráfica. El Umami es el glutamato (así lo denominan los orientales) y es algo que ellos añaden a sus alimentos. Y ya sabemos la causa, la producción de GABA y no exclusivamente por su sabor.

graph_pc

 

Cualquier tipo de col contiene mucho glutamato, y creo que la mayoría de los fermentados producen GABA debido a que prácticamente el 100% de sus componentes llevan glutamato en altas proporciones: col, tomates, algas, zanahoria, etc… así que hemos dado con la clave de la producción de GABA: la presencia de glutamato y el desarrollo de las cepas que lo convierten en el neurotransmisor.

Salud…!!

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1 Comentario

  1. Estimado Probiótico, soy un admirador y seguidor de tu blog, pero el glutamato en su formulación industrial o Umami parece que produce efectos no deseables a causa de la bacanal de excitación que se ejerce con los neurotransmisores, algo que quizás no se produzca con el glutamato natural porque, como tantas otras cosas (aunque no siempre), cuando el alimento que se quiere añadir a la dieta forma parte integral de algo integral y más complejo, sus efectos secundarios se neutralizan o al menos se palían, aunque tan solo sea para evitar sobredosis.

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