1. Digestión gastrointestinal y fermentación colónica de microplásticos biodegradables de ácido poliláctico (PLA) y su interacción con la microbiota intestinal
- Author
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Jiménez Arroyo, Cristina, Tamargo García, Alba, Molinero, Natalia, Jiménez Reinosa, Julián, Alcolea-Rodríguez, Víctor, Portela, Raquel, Bañares, Miguel A., Fernández Lozano, José Francisco, Moreno-Arribas, M. Victoria, and European Commission
- Abstract
Resumen del póster presentado a la 16ª Reunión de la Red Española de Bacterias Lácticas (RedBAL), celebrada en Madrid los días 11 y 12 de mayo de 2023., El interés por los microplásticos (MPs) y sus efectos en la salud ha abierto un campo nuevo de estudio con un crecimiento exponencial. Los MPs se han detectado en numerosos alimentos y bebidas de consumo humano, así como en las heces humanas, mientras que desde la investigación se están proponiendo nuevos materiales y nuevas propiedades de bioplásticos para su uso industrial. El ácido poliláctico (PLA) es el bioplástico más utilizado en envases de alimentos y otros productos desechables, dispositivos biomédicos y procedimientos quirúrgicos. Sin embargo, a pesar de su demostrada biodegradabilidad y biocompatibilidad y de su estatus GRAS (Generally Recognised As Safe), estudios recientes en animales acuáticos e insectos han demostrado que las partículas de PLA pueden alterar las poblaciones microbianas intestinales. Comprender el potencial impacto de los MPs en la microbiota humana y su posible biotransformación en el tracto gastrointestinal es fundamental para evaluar sus riesgos potenciales a nivel digestivo y sistémico.En este trabajo se ha evaluado el efecto de la ingestión de una cantidad realista de MPs de PLA de dos tamaños distintos tras el paso por el tracto gastrointestinal humano. Para ello, se simuló el tránsito digestivo mediante la combinación del modelo in vitro estandarizado Infogest y la fermentación colónica en estático utilizando el simulador gastrointestinal simgi®. La fermentación se llevó a cabo en triplicado utilizando muestras fecales de donantes sanos (n=3). Los posibles cambios en la morfología de las partículas se monitorizaron mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) y espectroscopía Raman. La composición y funcionalidad microbiana se analizó mediante secuenciación del gen ARNr 16S y predicción funcional bioinformática, y la actividad metabólica microbiana mediante el análisis de ácidos grasos de cadena corta y de ácido láctico. El análisis por FESEM mostró pequeñas perforaciones en la superficie de los MPs de PLA tras la etapa gástrica, cuyo aspecto dependió del tamaño de la partícula. Además, tras la fase colónica, se observó la adhesión de materia orgánica y la formación de un biofilm microbiano en la superficie de las partículas. Por otro lado, el análisis por espectroscopía Raman mostró degradación en la superficie de los MPs de menor tamaño, especialmente tras las fases intestinal y colónica. El impacto de los MPs de PLA en la microbiota colónica fue diferencial dependiendo del voluntario y del tamaño de partícula. Se detectaron diferencias en los parámetros de biodiversidad alpha y beta entre el control y los distintos tamaños de partícula durante la fase colónica, cuyas tendencias fueron dependientes del voluntario. A nivel taxonómico y a pesar de la variabilidad, se constató un incremento en los niveles de miembros del género Bifidobacterium en los 3 voluntarios en presencia de los MPs de mayor tamaño. Además, el análisis por predicción funcional reveló un incremento, entre otras funciones, en la actividad pululanasa, previamente descrita en el género Bifidobacterium. Los resultados de este estudio sugieren la biotransformación de los MPs PLA durante la digestión, sin que se hayan encontrado alteraciones en las comunidades microbianas de intestino. Son necesarios más estudios para comprobar las tendencias observadas, profundizar en la posible biodegradación del PLA por parte de la microbiota intestinal y los potenciales metabolitos derivados, y poder descifrar el efecto a largo plazo de los MPs de PLA sobre la microbiota humana y la salud., Proyecto H2020 PlasticsFatE, ref. nº 95921
- Published
- 2023