Pós-bióticos: a nova era dos probióticos

A definição do termo pós-biótico tem sido razão de discordância entre pesquisadores e vêm sendo discutida e atualizada a medida em que os estudos e as descobertas avançam (COLLADO et al, 2019). Nataraj et al. (2020) definiram pós-bióticos como sendo a “complexa mistura de produtos metabólicos secretados por probióticos em sobrenadantes livres de células, como enzimas, proteínas, ácidos graxos de cadeia curta, vitaminas, biossurfactantes, aminoácidos, peptídeos e ácidos orgânicos”.

Já as células inativadas de probióticos intactas ou rompidas, contendo componentes celulares, como peptidoglicanos, ácidos teicóicos, proteínas de superfície, ou extratos celulares brutos foram chamadas de paraprobióticos.

No entanto, alguns autores utilizam o termo pós-bióticos para se referir a toda a categoria de pós-bióticos e parabióticos, como Aguilar-Toalá et al. (2018) que definiram pós-biótico como sendo “células microbianas mortas ou não viáveis, fragmentos celulares, como o ácido teicóico, endo e exo-polissacarídeos, peptídeos e proteínas da parede celular e metabólitos celulares, como as bacteriocinas, ácidos graxos de cadeia curta, enzimas e ácidos orgânicos, que são naturalmente sintetizados por microrganismos probióticos no processo de fermentação ou em laboratório”.

Em 2019, a Associação Científica Internacional de Probióticos e Prebióticos (ISAPP) convocou um painel de profissionais especializados em nutrição, fisiologia, gastroenterologia, pediatria, ciência dos alimentos e microbiologia com o objetivo de revisar a definição e o escopo dos pós-bióticos, considerando os avanços científicos, comerciais e regulatórios relacionados a este termo.

Nesse painel, o conceito de pós-biótico foi redefinido como sendo uma "preparação de microrganismos inanimados e/ou seus componentes que confere um benefício para a saúde do hospedeiro”. Neste painel também foram discutidas as evidências existentes dos efeitos dos pós-bióticos na promoção da saúde, seus mecanismos de ação, evidências científicas e segurança (SALMINEN et al., 2021).

Essas substâncias podem ser liberadas ou produzidas através da atividade metabólica de um microrganismo e quando consumido exerce um efeito benéfico sobre indivíduo de forma direta ou indiretamente (ZÓLKIEWICZ et al., 2020, COLLADO et al., 2019).

Dentre os benefícios relacionados ao consumo de pós-bióticos destacam-se as propriedades anti-inflamatórias, antioxidantes, anti-hipertensivas, imunomoduladores, antidiabética e anticancerígenas (ZÓLKIEWICZ et al., 2020; RAD, et al., 2020; NATARAJ et al, 2020).  

Estratégias para obtenção de pós-bióticos

A produção de pós-bióticos pode acontecer naturalmente durante o processo digestório no intestino humano quando ingerimos os probióticos ou pode ser induzida em laboratório, para posterior purificação e comercialização dos pós-bióticos.

Neste cenário, as tecnologias atualmente desenvolvidas para a produção de pós-bióticos são baseadas em provocar a destruição de células de probióticos, utilizando técnicas de ionização, radiação, extração por solvente, tratamentos térmicos, radiação ultravioleta, alta pressão isostática, tratamentos enzimáticos, sonicação, centrifugação, purificação de coluna e liofilização (RAD et al., 2021a) (Figura 1).

Figura 1. Estratégias laboratoriais utilizadas para promover a liberação dos pós-bióticos (aplicação de tecnologias como: tratamentos térmicos, radiação ultravioleta, alta pressão isostática, tratamentos enzimáticos, sonicação, liofilização, dentre outros).

Fonte: os autores.

Adequação às legislações

Conforme mencionado anteriormente, a ISAPP reuniu um painel de profissionais especializados com o objetivo de revisar a definição e o escopo dos pós-bióticos. Entretanto, até o momento nenhuma agência reguladora regulamentou o uso de pós-biótico ou determinou parâmetros para alimentos ou suplementos alimentares contendo pós-biótico.

Por outro lado, em alguns países já é possível verificar um avanço nas formulações pós-bióticas para aplicações nas áreas médicas ou farmacêuticas. No Japão, não há registro de reivindicação de nenhum produto alimentar pós-biótico para FOSHU (Food for Specified Health Uses) que é um termo criado no país para alimentos comprovadamente funcionais destinados a pessoas que buscam melhorar a saúde e recebem este termo estampado em sua rotulagem. Para ser aprovado como um alimento FOSHU, a segurança microbiológica e a efetividade na promoção da saúde devem estar comprovadas e aprovadas pelo Ministério da Saúde (SALMINEN et al., 2021).

Na União Europeia (UE) não há nenhum regulamento específico a respeito de probióticos, prébióticos, simbióticos ou pós-bióticos, mas há uma lista constantemente atualizada de microrganismos que atendem aos critérios de segurança para uso em alimentos, permitindo que bactérias e leveduras sejam usadas como microrganismos precursores para pós-bióticos.

Para preparações farmacêuticas e medicamentos, há o regulamento da UE2017/745 que apresenta os critérios e níveis máximos permitidos de microrganismos. Na América do sul, o Brasil é o país mais avançado a nível de regulamentação, pois publicou em 1999 um regulamento técnico que estabelece critérios básicos para análise e comprovação de propriedades funcionais ou de saúde alegadas em rotulagem de alimentos.

Em seguida, vem a  Argentina, que fez o mesmo em 2011 e Chile em 2017, onde, apesar de não especificarem o termo pós-biótico, autorizaram a comercialização de alimentos funcionais com evidências científicas aplicáveis à comprovação da alegação de propriedade funcional e ou de saúde, o que englobaria os pós-bióticos (SALMINEN et al., 2021).

Nos EUA, a Food and Drug Administration (FDA) não regulamentou especificamente os pós-bióticos, mas podem ser incluídos nos regulamentos da categoria dos probióticos. Para isso, a segurança, eficácia e finalidade precisam atender aos padrões da categoria a que pertencem. Assim, se um pós-biótico for utilizado em alimentos, precisará ser aprovado como aditivo alimentar após a avaliação de especialistas e receber o reconhecimento como GRAS (Generally Recognized As Safe) (SALMINEN et al., 2021).

Formas de utilização, aplicações, desafios e as tendências em pós-bióticos

Alguns estudos têm avaliado a utilização de probióticos e mais recentemente pós-bióticos em alimentos como uma estratégia para impedir ou retardar o crescimento de microrganismos patogênicos ou deterioradores, devido às propriedades antimicrobianas destes componentes.

Os principais mecanismos antimicrobianos dos pós-bióticos estão relacionados com a acidificação do citoplasma celular e à formação de poros nas membranas celulares. Dentre os antimicrobianos conhecidos estão os ácidos orgânicos, bacteriocinas, peptídeos, ácidos graxos e compostos de peróxido de hidrogênio (RAD et al., 2021a).

Os pós-bióticos têm sido utilizados em formulações farmacêuticas e produtos alimentícios. Estes apresentam vantagens em relação ao uso de probióticos, como maior estabilidade, maior vida de prateleira e maior facilidade no manejo tecnológico, reduzindo custos envolvidos no processo (RAD et al., 2020; NATARAJ et al. 2020). Os derivados lácteos e cárneos são os principais alimentos em que há estudos comprovando a utilização dos pós-bióticos como bioprotetor (GAO et al., 2021).

A utilização de pós-bióticos em substituição do uso de probióticos em alimentos pode solucionar algumas barreiras tecnológicas do uso de probióticos. Um dos principais desafios dos probióticos é a manutenção da viabilidade dessas bactérias durante o armazenamento, que é afetada por fatores extrínsecos e intrínsecos ao alimento (SHAH, 2015).

Os pós-bióticos são estáveis e podem oferecer benefícios tecnológicos para produtos lácteos em comparação com os probióticos. Atualmente, estes subprodutos metabólicos, peptídeos e exopolissacarídeos vêm sendo adicionados em produtos lácteos como ingredientes funcionais (GAO et al., 2021).

Os pós-bióticos apresentam algumas vantagens como maior segurança e vida de prateleira, resistência a enzimas e estabilidade às condições do sistema gastrointestinal, indicando que o consumo dos pós-bióticos tem superioridade em relação ao consumo de células vivas de probióticos (RAD et al., 2021b). 

Embora o conceito de pós-bióticos seja relativamente novo, eles já existem há muito tempo e foi associado a vários benefícios à saúde, principalmente ao fortalecimento do sistema imunológico. Como exemplo, o butirato, um ácido graxo de cadeia curta, que estimula a produção de células T reguladoras no intestino e que controla a resposta imunológica.

Além disso, fragmentos de parede celular estimulam a produção de citocinas que reduzem a inflamação e melhoram a resposta imunológica, auxiliando na melhoria dos sintomas digestivos (ABBASI et al., 2021), como a Colite Ulcerativa e a Doença de Crohn.

Considerações finais

Os pós-bióticos apresentam componentes que podem conferir benefícios a saúde dos consumidores destacando aqueles disponíveis comercialmente que apresentam propriedades de imunomodulação e controle de distúrbios intestinais.

Entretanto, esses suplementos ainda não estão amplamente disponíveis, porque são relativamente novos em comparação com os prebióticos e probióticos havendo a necessidade de maiores estudos e investimentos para consolidação. Além disso, a carência de uma regulamentação na maioria dos países é um desafio que afeta a produção e o comercialização destes componentes.

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Autores

Fernanda Costa Prates (Doutoranda em Ciência de Alimentos pela Universidade Federal de Lavras/DCTA/UFLA)

Camila Horta Gaudereto Rodrigues (Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pelo Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais, campus Rio Pomba)

Juscinele Francisca Vieira Calsavara (Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pelo Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais, campus Rio Pomba)

Prof. Dr. Bruno Ricardo de Castro Leite Júnior (Professor do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenador do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)

Prof. Dr. Maurilio Lopes Martins (Professor do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos do Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais, campus Rio Pomba)

Agradecimentos: Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq pelo financiamento do projeto (n° 429033/2018-4); e pela bolsa de produtividade a B.R.C. Leite Júnior (n°306514/2020-6) e a FAPEMIG (APQ 00388-21).

Leia também:

• Probióticos, posbióticos e paraprobióticos: entendendo as diferenças
• Probióticos de nova geração: benefícios à saúde e aplicações em produtos lácteos
• Quais os novos nomes dos probióticos?

Referências 

ABBASI, A. et al. The biological activities of postbiotics in gastrointestinal disorders. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, p. 1-22, 2021.

AGUILAR-TOALÁ, J. E. et al. Postbiotics: An evolving term within the functional foods field. Trends in Food Science & Technology, v. 75, p. 105-114, 2018.

COLLADO, M. C.; VINDEROLA, G.; SALMINEN, S. Postbiotics: Facts and open questions. A position paper on the need for a consensus definition. Beneficial microbes, v. 10, n. 7, p. 711-719, 2019.

CURRELL, Katherine. Cargill eyes postbiotic functional foods following EpiCor GRAS approval, 2021. Disponível em: www.nutritioninsight.com/news/cargill-eyes-postbiotic-functional-foods-following-epicor-gras-approval.html. Acesso em: 22 de jul. de 2021.

GAO, J. et al. Probiotics in the dairy industry—Advances and opportunities. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, v. 20, n. 4, p. 3937-3982, 2021.

INFINITY PHARMA. O pós-biótico número 1 do Mercado Magistral, 2021. Disponível em: www.infinitypharma.com.br/pre-pagina/corebiome. Acesso em 22 de jul. de 2021.

NATARAJ, B. H. et al. Postbiotics-parabiotics: the new horizons in microbial biotherapy and functional foods. Microbial cell factories, v. 19, n. 1, p. 1-22, 2020.

RAD, A. H. et al. Potential pharmaceutical and food applications of postbiotics: A review. Current pharmaceutical biotechnology, v. 21, n. 15, p. 1576-1587, 2020.

RAD, A. H. et al. Postbiotics: A novel strategy in food allergy treatment. Critical reviews in food science and nutrition, v. 61, n. 3, p. 492-499, 2021a.

RAD, Aziz H. et al. Postbiotics, as Dynamic Biomolecules, and Their Promising Role in -Promoting Food Safety. Biointerface Research in Applied Chemistry, v. 11, n. 6, p. 14529-4544, 2021b.

SALMINEN, S. et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, p. 1-19, 2021.

SHAH, Prasad. Novel dairy probiotic products. In: Advances in probiotic technology. CRC Press, 2015. p. 346-363.

ZÓLKIEWICZ, J. et al. Postbiotics—a step beyond pre-and probiotics. Nutrients, v. 12, n. 8, p. 2189, 2020.