Definições

Biotecnologia

Em 1919, o engenheiro húngaro Károly Ereky usa pela primeira vez o termo biotecnologia. O termo foi definido oficialmente em 1992 na Convenção sobre Diversidade Biológica.

Posteriormente foi ratificado por 168 países e aceito pela Food and Agriculture Organization (FAO) e pela OMS, como sendo: "qualquer aplicação tecnológica que usa sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados, para criar ou modificar produtos e processos para usos específicos". Nesta definição se enquadram um conjunto de atividades que o homem vem desenvolvendo há milhares de anos, tal como a produção de alimentos fermentados - pão, vinho, iogurte, cerveja e outros.

A biotecnologia engloba conhecimento das áreas de microbiologia, genética, bioquímica, biologia molecular, química e atualmente, a informática, que ajudou na evolução das técnicas permitindo sua automação.

Cepas e culturas

Cepa pode ser definida como grupo de seres vivos de mesma espécie e de características semelhantes, especialmente microrganismos. As cepas de referência destinam-se à verificação dos resultados obtidos, possuem características conhecidas, sendo sua identificação e perfil de sensibilidade já determinados.

Define-se como cultura de estoque, o subcultivo das cepas de referência. A cultura de trabalho é o subcultivo da cultura de estoque.

Microbioma

O termo microbioma foi cunhado pela primeira vez por Joshua Lederberg (1925 - 2008) biólogo molecular americano, que argumentou que os microrganismos que habitam o corpo humano deveriam ser incluídos como parte de seu genoma, devido a sua influência sobre a fisiologia.

O corpo humano adulto e saudável abriga dez vezes mais microrganismos que células humanas e esse genoma combinado é muito maior que o genoma humano. O microbioma é a totalidade dos microrganismos, seus elementos genéticos e as interações ambientais em um contexto particular.

As contribuições do microbioma para a saúde e doenças estão apenas começando a ser reveladas. Nos próximos anos, estudos desta complexa ecologia e sua interação com o organismo hospedeiro, poderão, não só desvendar os segredos de várias e importantes doenças, como também, através da modulação da microbiota, permitir o descobrimento de novas abordagens terapêuticas.

Os Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (em inglês NIH), lançaram o Projeto Microbioma Humano em 2007, um projeto de pesquisa que visou caracterizar as espécies microbianas humanas e sua relação com a saúde. Este projeto contou com um subsídio de US$ 153 milhões e produziu grandes conjuntos de dados publicamente disponíveis a partir de estudos genéticos.

Os artigos publicados incluem a descrição de mudanças na composição de várias comunidades microbiais em relação à condições específicas, como por exemplo, o microbioma dos intestinos e a doença de Crohn, a colite ulcerosa e o adenocarcinona de esôfago.

De acordo com o programa, os humanos não têm todas as enzimas necessárias para digerir nossa própria dieta. "Os micróbios em nosso corpo decompõem grande parte das proteínas, lipídios e carboidratos da dieta e os transformam em nutrientes que podemos absorver". Além disso, destacou que os micróbios produzem compostos beneficentes como as vitaminas e os anti-inflamatórios que nosso próprio genoma não pode produzir.

O microbioma humano, de uma forma simplificada, é o conjunto de microrganismos que habita no organismo humano. Neste aspecto, o microbioma intestinal é uma realidade complexa, não só pela diversidade de espécies de microrganismos que habitam o intestino, como também pela forma de interação entre si e o hospedeiro. No futuro manipularemos o compartimento bacteriano de nosso ecossistema para tratar de enfermidades de forma personalizada.

Probióticos

Segundo a ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Brasil), probióticos são os microrganismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo. Enquanto que prebióticos são fibras alimentares que são consumidas no intestino pelos probióticos favorecendo assim o seu crescimento e desenvolvimento no intestino.

De forma complementar, vasta literatura descreve benefícios adicionais associados a prebióticos, probióticos e simbióticos:

• Benefícios nutricionais: - produção de vitaminas, disponibilidade de minerais e elementos traços.

• Barreira, restauração e efeitos antagônicos contra: - diarreia infecciosa (diarreia do viajante, diarreia virótica aguda infantil);
- diarreia associada ao uso de antibiótico.

• Efeitos redutores do colesterol por: - assimilação de colesterol; - modificação das atividades de hidrólise dos sais biliares;
- efeito antioxidativo.

• Estímulo e melhoria do sistema imune, por: - fortalecimento da defesa não específica contra infecção; - aumento da atividade fagocítica das células brancas do sangue; - produção crescente de IgA; - regulação do equilíbrio de Th1/Th2; indução da síntese de citocinas;
- melhoria da motilidade intestinal e alívio da constipação.

• Redução das reações inflamatórias ou alérgicas, por: - restauração
da homeostase do sistema imune; - regulação da síntese de citocinas;
- resistência e aderência da colonização.

• Efeito anti-carcinogênico no cólon, por: - inativação de
carcinógenos ou pró-carcinógenos, ou prevenção da sua formação;
- modulação das atividades metabólicas de microorganismos colônicos;
- resposta imune; - manutenção da integridade da mucosa;
- atividades antioxidativas.

Prebióticos

Prebióticos são definidos como ingredientes nutricionais não digeríveis que afetam beneficamente o organismo, por estimularem seletivamente o crescimento ou atividade de populações de bactérias benéficas do cólon. Sua principal ação é estimular o crescimento ou ativar metabolicamente bactérias benéficas do trato intestinal. Os prebióticos atuam de forma intimamente relacionada aos probióticos.

Como características principais, os prebióticos não devem ser metabolizados ou absorvidos durante a sua passagem pelo trato digestivo superior; devem servir como substrato para bactérias intestinais benéficas; devem possuir capacidade de alterar a microflora intestinal de maneira favorável à saúde e serem capazes de induzir efeitos benéficos sistêmicos ou na luz intestinal. Adicionalmente, os prebióticos podem inibir a multiplicação de patógenos, garantindo benefícios adicionais à saúde.

Simbióticos

Compostos contendo simultaneamente microrganismos probióticos e ingredientes prebióticos, resultando em produtos com as características funcionais dos dois grupos.

O consumo de probióticos e prebióticos adequadamente selecionados em um composto simbiótico aumenta sinergicamente os efeitos positivos de cada um deles, atuando como fator multiplicador sobre as ações isoladas de cada ingrediente.

Simbióticos otimizam o sistema imunológico intestinal e favorecem o controle da flora, diminuindo a incidência de infecções. Isso deve-se ao fato que probióticos aumentam os níveis de linfócitos circulantes e citocinas, que estimulam a fagocitose. Os prebióticos por sua vez, aumentam a liberação de altos níveis de ácido lático e promovem consequente redução do pH do cólon.

A ação sinérgica de microrganismos seletivamente selecionados em compostos simbióticos também influencia favoravelmente a quantidade, a biodisponibilidade e a digestibilidade de nutrientes da dieta, decorrente da diminuição do pH intestinal, pela presença do lactato de ferro no intestino ou ainda pela liberação, por bactérias láticas, de diversas enzimas no lúmen intestinal, exercendo efeitos sinérgicos sobre a digestão e aliviando sintomas de deficiência na absorção de vários nutrientes.

Alimentos funcionais

Os alimentos funcionais podem ser definidos como aqueles que proporcionam benefícios para a saúde além da nutrição básica, incluindo os alimentos fortificados, enriquecidos ou melhorados que têm efeito potencialmente benéfico para a saúde, quando consumidos como parte de uma dieta variada, numa base regular em níveis eficazes.