Resumen. El paper —liderado por Susana Castro-Seriche, con coautoría de Joaquín Álvarez-Norambuena (U. Minnesota), Paulina Lincoñir-Campos (Haiken), el equipo del Laboratorio de Patogenicidad Bacteriana de la Universidad de Concepción y Alonso Jerez-Morales— caracteriza por primera vez la cepa Lactiplantibacillus paraplantarum HK-1 aislada por nuestro laboratorio, demostrando su capacidad de producir ácido γ-aminobutírico (GABA) en el colon distal bajo simulación gastrointestinal.

Hallazgos principales

  • Producción de GABA dosis-dependiente: 161,1 µg/mL con 500 mM MSG a 48 h. Correlación fuerte (r = 0,908; p = 0,002) entre disponibilidad de substrato y síntesis de GABA.
  • Expresión génica: el gen gadB se sobreexpresa 61,6 veces a 500 mM MSG vs. 250 mM, confirmando la activación transcripcional de la ruta GAD.
  • Producción en colon distal: bajo simulación gastrointestinal, HK-1 produjo 148,3 ± 19,0 µg/mL de GABA en el colon distal versus 7,2 ± 6,2 µg/mL en el control sin probiótico — un aumento de 20 veces.
Producción dosis-dependiente de GABA por HK-1 con MSG
Figura 1. La síntesis de GABA aumenta proporcionalmente con la disponibilidad de MSG. A 500 mM la producción alcanza 161,1 µg/mL — significativamente superior al control (p = 0,006).

La capacidad de la cepa de mantener la síntesis bajo las condiciones adversas del tracto digestivo es lo que diferencia a HK-1 de probióticos genéricos. La simulación gastrointestinal reproduce las cuatro fases: estómago (pH 3), intestino delgado proximal (pH 5 + bilis + enzimas pancreáticas), intestino distal y colon. La cepa pierde viabilidad esperable en el estómago, pero las células sobrevivientes activan masivamente la producción de GABA en el colon distal:

GABA producido en cada fase de simulación gastrointestinal
Figura 2. Aunque la producción es modesta en intestino delgado, en el colon distal (Colon-2, 72 h) HK-1 alcanza 148,3 µg/mL — 20 veces más que el control sin probiótico. Este sitio es clave para el eje intestino-cerebro.

Seguridad probiótica

HK-1 cumple los criterios de seguridad esperados para uso veterinario: γ-hemólisis (sin actividad hemolítica), tolerancia a sales biliares (0,5–1,5%) y resistencia a pH ácido (sobrevive a pH 2,5 y 3,0 por 3 horas). Es susceptible a los antibióticos clínicamente relevantes (penicilina, tetraciclina, ampicilina, eritromicina); las resistencias observadas (kanamicina, gentamicina, vancomicina, amikacina) corresponden al perfil intrínseco esperado en lactobacilos y no son transferibles.

Actividad antimicrobiana

Halos de inhibición moderada (12–14 mm) frente a E. coli, Salmonella Typhimurium, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. La actividad reside en el sobrenadante de cultivo —no en el pellet— sugiriendo metabolitos extracelulares (ácidos orgánicos, bacteriocinas) como mecanismo.

Por qué importa

El GABA tiene efecto antiinflamatorio intestinal documentado: reduce el descamado epitelial, limita la infiltración de células inflamatorias, regula a la baja citocinas proinflamatorias y refuerza la barrera epitelial. La capacidad de HK-1 de producir GABA in situ en el colon —no solo aportarlo desde el alimento— posiciona a la cepa como candidata para enteropatías inflamatorias crónicas, disbiosis post-antibioticoterapia y trastornos del eje intestino-cerebro.

Cita

Castro-Seriche, S.; Álvarez-Norambuena, J.; Lincoñir-Campos, P.; Gutiérrez-Zamorano, C.; Ruiz-Garrido, A.; Jerez-Angulo, B.; García-Cancino, A.; Jerez-Morales, A. Characterization of Lactiplantibacillus paraplantarum HK-1 and GABA Synthesis Under Simulated Gastrointestinal Conditions. Foods 2025, 14, 3345. https://doi.org/10.3390/foods14193345

Financiado por CORFO (proyecto 23IR-BB-252008). El paper es open access bajo licencia CC BY 4.0.