Los consumidores son cada vez más conscientes de la relación entre una buena nutrición y la salud y, en consecuencia, ha aumentado la demanda de alimentos que, además de nutrir, proporcionan beneficios para la salud. Para atender este mercado, las bacterias probióticas y prebióticas han sido incorporadas en una amplia variedad de alimentos y bebidas que forman parte de una dieta normal, como los yogures, quesos, helados, jugos, chocolates, cereales y productos cárnicos.

La Organización Mundial de la Salud define probióticos como organismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren beneficios a la salud del huésped. De acuerdo con la legislación brasileña, el probiótico se define como un suplemento alimenticio microbiano vivo que afecta de manera benéfica al organismo por la mejora en su balance microbiano. El consumidor conoce los probióticos no por sus definiciones científicas, sino como parte de los alimentos; De acuerdo con la definición dada por el EU Expert Group on Functinal Foods in Europe (FUFOSE), los probióticos son preparaciones viables en alimentos o suplementos dietéticos que mejoran la salud de los seres humanos y los animales.

El término probiótico es de origen griego y significa "para la vida". Los probióticos son clásicamente definida como suplementos alimenticios a base de microorganismos vivos que influyen beneficiosamente el animal hospedador, promoviendo el balance de su microbiota intestinal. Varias otras definiciones de los probióticos ya han sido publicados, sin embargo, la definición internacionalmente aceptada actualmente es que son microorganismos vivos administrados en cantidades adecuadas, que confieren beneficios a la salud del huésped.

Como una función benéfica en el organismo, los probióticos tienen efecto sobre el equilibrio bacteriano intestinal, el control del colesterol y las diarreas y la reducción del riesgo de cáncer.

Los cultivos probióticos son suplementos microbianos que aumentan de manera significativa el valor nutritivo y terapéutico de los alimentos. Entre los diversos géneros que integran ese grupo, se destacan el Bifidobacterium y el Lactobacillus y, en particular, la especie Lactobacillus acidophilus.

Los probióticos pueden ser componentes de los alimentos industrializados presentes en el mercado, tales como la leche fermentada y yogur, o pueden encontrarse en forma de polvo o cápsulas.

Ya los prebióticos constituyen un grupo distinto de los probióticos. Se definen como ingredientes indigeribles, sin embargo fermentables, que afectan al huésped por estimulación electiva del crecimiento y actividad de una especie de bacterias o un número limitado de bacterias en el colon. En comparación con los probióticos que introducen bacterias exógenas al

lumen, los prebióticos estimulan el crecimiento preferencial de un número limitado de bacterias, especialmente, pero no exclusivamente, Lactobacillus y Bifidobacterium.

No podemos hablar de probióticos y prebióticos sin mencionar los simbióticos, definidos como alimentos o suplementos alimenticios que contienen microorganismos probióticos e ingredientes prebióticos, resultando en productos con las características funcionales de los dos grupos que, en sinergia, benefician al huésped.

Aunque los probióticos y los prebióticos poseen mecanismos de actuación en común, especialmente en cuanto a la modulación de la microbiota endógena, difieren en su composición y en su metabolismo.

Tres posibles mecanismos de acción son atribuidos a los probióticos, siendo la primera a la supresión del número de células viables, a través de la producción de compuestos con actividad antimicrobiana, la competencia por nutrientes y la competencia por sitios de adhesión. El segundo de estos mecanismos es la alteración del metabolismo microbiano, a través del aumento o de la disminución de la actividad enzimática. El tercero es el estímulo de la inmunidad del huésped, a través del aumento de los niveles de anticuerpos y el aumento de la actividad de los macrófagos.

Hoy en dia, una dieta adecuada se compone no sólo de nutrientes necesarios para la supervivencia del individuo, sino también de nutrientes capaces de asegurar la salud, reducir el riesgo de enfermedades y presentar un efecto terapéutico frente a determinados procesos. Los alimentos con tales características se denominan funcionales y entre ellos se pueden destacar los probióticos, prebióticos y la combinación de ambos (simbióticos). Se estima que los alimentos probióticos representan alrededor del 65% del mercado mundial de alimentos funcionales; y este porcentaje sigue creciendo. Los ejemplos más conocidos de alimentos probióticos son leches fermentadas y yogures, sin embargo, otros derivados lácteos como quesos, helados y postres ya se pueden encontrar en el mercado. En los países desarrollados es creciente la popularidad de los alimentos funcionales que contienen probióticos y esto es debido a los avances en la investigación en desarrollo de nuevos productos, que resultaron en la incorporación de los probióticos no sólo en los productos lácteos, sino también en bebidas, cereales, chocolates, y incluso en productos cárnicos. La mayoría de los productos que contienen probióticos protegidos están disponibles en tabletas, cápsulas o en polvo.

La mayoría de los microorganismos probióticos son bacterias productoras de ácido láctico, que normalmente son parte de una flora intestinal sana. Las cepas Lactobaillus y Bifidobacterium se agregan comúnmente en los alimentos y los suplementos. Las cepas de Enterococcus spp., Bacillus spp., Escherichia coli y Saccharomyces bolulardii (levadura no patógeno) son comúnmente comercializados como

suplementos, pero también pueden añadirse a los alimentos. La viabilidad de los probióticos en la alimentación depende de varias condiciones encontradas durante el procesamiento y el almacenamiento. La pérdida de probióticos durante los procesos térmicos depende de la capacidad de la cepa para resistir el calor.

La mayoría de las bacterias probióticas son sensibles al calor, de modo que su supervivencia durante los procesos térmicos es un gran obstáculo. El calor involucrado en los procesos de cocción puede generar pérdidas significativas de viabilidad durante el proceso de producción y almacenamiento de pan, por ejemplo. La B. subtilis es una bacteria que forma esporas, teniendo la capacidad para esporular cuando está expuesto a condiciones ambientales. Esta propiedad confiere una gran ventaja cuando se utiliza como probiótico en procesos con temperaturas elevadas. Cuando se encuentra en su forma esporulada, la B. subtilis puede sobrevivir a choques térmicos, pH bajos, alta compresión, elevada acidez, elevada actividad de agua y alto contenido de azúcar y rayos UV. Por lo tanto, puede ser incorporada en cualquier etapa en el proceso de producción en pan, galletas u otro producto cocido.

Los microorganismos probióticos, cuando se emplean en alimentos con declaración de propiedades funcional, deben presentar resistencia a las operaciones de procesamiento y de viabilidad durante el período de almacenamiento del producto. Estos microorganismos deben estar presentes en el producto en una concentración significativa y, para que ocurra acción benéfica en el intestino, deben ser capaces de sobrevivir a la acidez estomacal ya las sales biliares.

Los productos lácteos son los más comúnmente utilizados como vehículos de bacterias probióticas, con llamamiento de alimento funcional.

La leche fermentada producida con bacterias probióticas, tales como Bifidobacterium, Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus casei, en conjunto o no con los cultivos iniciadores de yogurt, , Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus, constituyen actualmente el mayor grupo de alimentos probióticos.

Los microorganismos probióticos son generalmente introducidos en leches fermentadas, yogures, postres lácteos, helados y quesos. Para el desarrollo de un alimento probiótico, aspectos tecnológicos deben ser considerados, tales como la composición y el procesamiento de los alimentos, la viabilidad de la cultura y las condiciones de almacenamiento del producto final.

Los productos lácteos contienen proteínas, grasas, lactosa, minerales y vitaminas; se consideran nutritiva y vehículos apropiados para el desarrollo y la supervivencia de los probióticos. Los alimentos con bajo valor nutritivo, poca actividad de agua y bajo pH, como los jugos, cereales y quesos duros, sin embargo, presentan condiciones desfavorables para la supervivencia de los probióticos.

El desarrollo de producto probiótico no lácteo es un desafío para la industria de alimentos, debido a la dificultad de crecimiento y de supervivencia de microorganismos probióticos en ambientes considerados adversos.

Los cultivos probióticos deben mantener altas poblaciones durante la producción y el almacenamiento del alimento, de forma que en el momento del consumo, estén presentes por encima de 106 UFC por gramo de producto, para que los resultados benéficos sean obtenidos. Se han probado varios tipos de queso como vehículos para cepas probióticas de Lactobacillus y Bifidobacterium, que se revelan apropiados, entre ellos, el Cheddar, el Gouda, el Crescenza, el Árzúa-Ulloa, el Caciocavallo Pugliese y quesos frescos, incluyendo el Minas frescal.