dimecres, 16 de març del 2016

Quefir: bacteris i fongs creixen junts

Què és el quefir i de què està compost?
El quefir, que es va originar a les muntanyes del Caucas, és un aliment fermentat per microorganismes beneficiosos, bàsicament per bacteris i fongs (llevats). Quan s’incorpora de manera regular a la comunitat de microorganismes del sistema digestiu promou molts beneficis per la salut. Els seus components principals són: aigua (90%), sucres complexos (6%), proteïnes (3%) i greixos (0,2%) (Mirre, 2016).

Figura 1: Grànuls de quefir.
Font: http://myculturedpalate.com/2012/11/28/making-kefir-video-class/
Els microorganismes que s’afegeixen al quefir viuen en simbiosi dins d’una matriu amb sucres complexos i proteïnes (quefiran), donant lloc a una espècie de grànuls petits i de color groguenc (Figura 1) que, quan s’hidraten amb llet, aigua o te, s’inflen i adopten un aspecte més gelatinós i irregular de color blanc (Varnam & Sutherland, 1994). Aquesta associació simbiòtica, a temperatura ambient, fermenta la llet convertint-la en àcid làctic, alcohol (0,6-3%) i diòxid de carboni. La composició concreta dels grànuls depèn del tipus de llet i d’on es produeix (Société Scientifique d'Hygiène Alimentaire, 1991-1993; Luquet, 1993; Equipo técnico de Alfa Laval Food Engineering AB, 1990).

El procediment del quefir
El quefir es prepara generalment a partir de llet, ja sigui de vaca, de cabra, d’ovella, de coco, d’arròs o de soja. Tot i així, també es pot formar a partir d’aigua amb sucre.

Per la seva producció se segueixen els següents passos: primerament, es vessa llet en un recipient que contingui quatre cullerades de grànuls/litre i es deixa reposar durant un mínim de 24 hores i, si es vol més fort i espès, es pot deixar més temps. Durant aquest repòs, els microorganismes que contenen els grànuls duran a terme la fermentació. Un cop passat aquest temps, els grànuls ascendeixen a la superfície, la qual cosa significa que el procés s’haurà acabat. A partir d’aquí, es podran retirar els grànuls amb un colador per poder-los reutilitzar i seguir produint més quefir (Frazier, 1993).


De quins tipus n’hi ha?
Hi ha tres tipus de quefir: el quefir de llet, on els organismes fan servir la lactosa, i el quefir d’aigua i el de te o kombucha, on fan servir la glucosa. Els tres tipus es diferencien en la seva composició, dels quals el primer conté més bacteris.

Figura 2: Diferències macroscòpiques entre els grànuls de quefir de llet (esquerra i dreta) i d’aigua (al centre). Font: http://users.chariot.net.au/~dna/kefirpage.html
El quefir de llet té un aspecte granular de color blanc (Figura 2) i produeix una beguda semblant al iogurt, però més àcida i amb un punt alcohòlic. D’altra banda, el quefir d’aigua té un aspecte cristal·lí i translúcid (Figura 2) i produeix una beguda carbonatada (Kefiran Health and Lane Labs USA Inc., 2015). Per últim, el quefir de te té una textura més gelatinosa i un gust més dolç.

Microorganismes que en formen part
Els grànuls de quefir estan formats per 109 cèl·lules vives per gram de pes fresc (Carasi, et al., 2014). En aquests es dóna una simbiosi entre bacteris i llevats que actuen amb un metabolisme combinat molt beneficiós (Figura 3); els residus metabòlics dels bacteris són utilitzats com a font d’energia pels llevats, i aquests proveeixen als bacteris vitamines, aminoàcids i factors de creixement. Aquesta simbiosi tan eficient explica que les colònies que formen els grànuls es mantinguin invariables al llarg de l’any, encara que canviï la qualitat de la llet sobre la qual es desenvolupen i la presència en aquesta d’antibiòtics i d’altres substàncies inhibidores.


Figura 3: Simbiosi entre els bacteris i els llevats presents al quefir. Font: http://blogs.scientificamerican.com/oscillator/files/2012/01/kefirmicroscopy.jpg
La distribució dels microorganismes en els grans de quefir és motiu de controvèrsia. Alguns autors afirmen que a l’interior dels grànuls es troben els llevats, mentre que els bacteris predominen a la superfície. D’altra banda, altres investigadors suporten que tant els llevats com els bacteris es troben en tot el grànul de quefir, i l’única diferència és la morfologia dels bacteris entre la part interna i l’externa del grànul (Machado de Oliveira et al., 2013).


Bacteris
Hi ha vint-i-una espècies de bacteris identificades en el quefir que pertanyen a aquestes famílies (Equipo técnico de Alfa Laval Food Engineering AB, 1990; Jay, 2002; Wood, 1985), les quals produeixen àcid làctic com a producte final en el cas dels bacteris que duen a terme la fermentació homolàctica, i àcid làctic, etanol i diòxid de carboni com a residu de la heterolàctica.
El quefir conté tres gèneres de bacteris: Lactobacillus, que la majoria duen a terme la fermentació homolàctica i constitueixen un 70% del quefir, Streptococcus, on hi ha representants dels dos tipus i representen un 20% del quefir. Per últim, Leuconostoc, que realitzen la fermentació heterolàctica.


Llevats
Els llevats corresponen a un 5% del quefir i s’encarreguen de fermentar la lactosa mitjançant la fermentació alcohòlica, alliberant diòxid de carboni (Equipo técnico de Alfa Laval Food Engineering AB, 1990). En el quefir s’hi inclouen tres tipus de llevats, dels quals s’han identificat vint-i-tres espècies, entre les quals es troben Candida kefyr, Kluveromyces fragilis, Acetobacter aceti, Torulospora delbrueckii, Torula sp i Saccharomyces (Robinson, 1990).

Les proporcions entre bacteris i llevats poden canviar en funció del medi, donant lloc a variacions en la textura, el color, l’olor i el sabor.


Propietats principals del quefir
El quefir és un aliment probiòtic, és a dir, aporta microorganismes beneficiosos a la microbiota intestinal. A més, millora l’absorció i l’assimilació de nutrients i és ric en vitamines i minerals (Body Ecology, 2016). El quefir té un elevat efecte bacteriostàtic sobre els organismes gram-negatius, per tant es mantindrà la població d’aquests, i  bactericida sobre els organismes gram-positius, disminuint el seu nombre (Sarkar, 2007). Els principals beneficis del quefir i els seus mecanismes d'acció es recullen en la Taula 1.
Beneficis del quefir
Mecanisme d’acció
Protegeix i regenera la flora i la mucosa intestinal
Afavoreix el creixement dels bacteris beneficiosos i inhibeix el de la microbiota no desitjada.
Presenta activitat antimicrobiana
El quefiran actua sobre el fong patogen Candida albicans. Productes de secreció com àcids orgànics, pèptids de superfície, diòxid de carboni, peròxid d’hidrogen i diacetil també actuen sobre els enterobacteris com Salmonella i E. coli.
Estimula el sistema immunitari contra infeccions i al·lèrgies
Els bacteris i llevats produeixen anticossos específics.
Redueix el colesterol
Els àcids hidroximetilglutàric i els oròtics inhibeixen parcialment la síntesi de colesterol.
Inhibeix el creixement tumoral
Retarda l’activitat d’enzims que converteixen una substància que aparentment no és cancerígena, en una altra que sí que ho és a partir del metabolisme. També pot activar el sistema immunitari.
Ajuda en la digestió de la lactosa
Els bacteris i llevats hidrolitzen la lactosa, fent així que les persones que no puguin sintetitzar lactasa*, la puguin digerir.
Té propietats antiinflamatòries
Disminueix la síntesi d’intermediaris de la resposta inflamatòria.
Taula 1: Resum de les propietats beneficioses del quefir i els respectius mecanismes d’acció. 
*Enzim que hidrolitza la lactosa en glucosa i galactosa.


Conclusions

El quefir és un bon exemple de coexistència entre bacteris i llevats en equilibri. Té un alt contingut de nutrients i és molt bo per millorar la digestió i la salut intestinal, és per això que s’hauria d’estendre el seu consum arreu, ja que actualment és un aliment molt consumit en els països nòrdics, Rússia i altres països de l’est, del centre i del nord d’Europa, mentre que al sud no és gaire conegut. A més, és un producte fermentat de fàcil producció que es pot elaborar artesanalment i pot adoptar diferents sabors en funció del tipus de llet utilitzada.

Bibliografia
Alais, C. (1985). Ciencia de la leche: principios de técnica lechera (4a ed.). Barcelona: Reverté.
Bamforth, C. W. (2007). Alimentos, fermentacion y microorganismos (1a ed.). Zaragoza: Acribia.
Carasi, P., Díaz, M., Racedo, S.M., De Antoni, G., Urdaci, M.C., Serradell, M.A. (2014). Safety Characterization and Antimicrobial Properties of Kefir-Isolated Lactobacillus kefiri, 2014: 208974. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4052788/
Downes, F. P., Ito, K. (2001). Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods (4th ed.). Washington: American Public Health Association.
Equipo técnico de Alfa Laval Food Engineering AB. (1990). Manual de industrias lácteas (2a ed.). Zaragoza: Acribia.
Frazier, W. C. (1993). Microbiología de los alimentos (4a ed.). Zaragoza: Acribia.
Jay, J. M. (2002). Microbiología moderna de los alimentos (4a ed.). Zaragoza: Acribia.
Lopitz-Otsoa, F., Rementeria, A., Elguezabal, i N., Garaizar, J. (2006). Kefir: a simbyotic yeasts-bacteria community with alleged healthy capabilities. Revista Iberoamericana de Micología, 23, 67-74. Recuperat de http://www.reviberoammicol.com/2006-23/067074.pdf

Machado de Oliveira, A.; Lemos, M.A.; Silva, R.; Soares, A.; Trajano, J.; Flosi, V.M. (2013). Microbiological, technological and therapeutic properties of kefir: a natural probiotic beverage. Brazilian Journal of Microbiology, 44(2), 341-349.

Mahaut, M., Jeantet, R., Brulé, G., Schuck, P. (2003). Productos lácteos industriales. Zaragoza: Acribia.
Robinson, R.K. (1990). Dairy microbiology (2nd ed.). London: Elsevier Applied Science Publishers.
Rodrigues, K., Caputo, L., Carvalho., Evangelista, J., Schneedorf, J. (2005). Antimicrobial and healing activity of kefiran and kefiran abstract. National Center of Biotechnology Information, 25 (5), 404-8. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15848295
Sarkar, S. (2007). British Food Journal: Potential of kefir as a dietetic beverage, 109 (4), 280-290. Recuperat de http://www.emeraldinsight.com/doi/full/10.1108/00070700710736534#_i16 _i17

Société Scientifique d'Hygiène Alimentaire. (1991-1993). Leche y productos lacteos: vaca, oveja y cabra. Zaragoza: Acribia.
Varnam, A. H., Sutherland, J. P. (1994). Milk and Milk Products: Technology, chemistry and microbiology (1st ed.). London: Chapman & Hall.
Wood, B. J. B. (1985). Microbiology of fermented foods. London: Elsevier Applied Science Publishers.
Zhu, R., Chen, K., Zheng, Y., Zhang, H., Wang, J., Xia, Y., Dai, W., Wang, F, et al. (2014). Meta-analysis of the efficacy of probiotics in Helicobacter pylori eradication therapy. World Journal of Gastroenterology, 20 (47), 18013–18021. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4273153/

Webgrafia
Body Ecology, Inc. (2016). Kefir: The Ancient Antidote for Modern Maladies. Recuperat de http://www.kefir.net

Kefiran Health and Lane Labs USA Inc. (2015). Milk kefir grains vs water kefir grains. Recuperat de

Mirre, J. C. (2016). Kéfir: el rey de los probióticos. Recuperat de

Naturvida Factoría de Internet S. L. (2015). ¿Qué es el kéfir?. Recuperat de


21 comentaris:

  1. El treball està ben orientat, però hi ha aspectes a millorar. El terme kèfir no és correcte en català, l’heu de canviar per quefir (sense accent). Caldria que indiquéssiu que els altres tipus de quefir (el quefir d’aigua i el quefir de te o kombucha) són grans de quefir adaptats a diferents substrats orgànics, per tal que quedi clar que no tots els tipus de quefir es basen en la fermentació de la llet.
    Cal que parleu més en detall del metabolisme dels bacteris i llevats presents en el quefir, si bé encara no heu fet la part de Metabolisme de l’assignatura. Podeu indicar si hi ha fermentació homolàctica o heterolàctica i quins microorganismes la porten a terme. Hauríeu de parlar de les abundàncies de fongs i bacteris, quantes cèl.lules per gram de pes fresc o sec de quefir?. Quins components actius s’han identificat que inhibeixen el creixement d’enterobacteris com E. coli o Salmonella?. Tot el que comenteu dels efecte beneficiosos dels components del quefir per neutralitzar microorganismes patògens és molt interessant i caldria que aportéssiu dades concretes sobre els efectes beneficiosos: espectre d’acció sobre bacteris o fongs patògens (quins gèneres resulten afectats), quins components actius tenen activitat antimicrobiana i quins estimulen el sistema immunitari i com ho fan, etc.... Cal que aprofundiu en aquests aspectes. Ho podeu mostrar en forma de taula i així no us ocupa espai de text.
    Hi ha aspectes a concretar: al sistema digestiu no hi ha colònies bacterianes sinó que el considerem una comunitat de microorganismes complexa. Quan parleu dels productes de fermentació, dieu que el diòxid de carboni és el 50%, però respecte què?. El motiu pel qual no es poden fer servir utensilis metàl·lics per netejar el quefir és perquè el iogurt és molt àcid i el metall es solubilitza en ambient àcid, actualment no sol ser un problema, però abans ho era. En relació a les Conclusions, penseu que a Alemanya el consum de quefir està molt estès, per tant al Centre i Nord d’Europa el seu consum és freqüent.

    ResponElimina
  2. Comentari avaluable: La llet ha d’estar bullida/esterilitzada (evitar la colonització d’altres bactèries) i si no es així durant les 24 hores de maduració per produir el quefir com es realitza per evitar contaminacions?

    Soc Fernando Loras Ortí

    ResponElimina
    Respostes
    1. La llet no cal que estigui bullida, ja que els propis microorganismes del quefir inhibeixen el creixement de microorganismes patògens.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  3. COMENTARI AVALUABLE:

    A la taula de beneficis del quefir comenteu que els bacteris i llevats d'aquest produeixen anticossos que reforçen el sistema immunitari. Però, el que la persona es beu (la llet o el te de quefir), és on estan els anticossos? Estan dissolts en la beguda i són directament assimilables per al nostre organisme (i sistema immunitari)?

    JÚLIA VALLS SORIA

    ResponElimina
    Respostes
    1. Els anticossos es troben al producte final, és a dir, al quefir, ja que són produïts directament pels bacteris i llevats que es troben en aquest. Aquests anticossos poden ser utilitzats directament pel nostre organisme com a mecanisme de defensa.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  4. Pregunta avaluable:

    Sabeu les propietats que confereixen, el llevat i els bacteris, cadascun per separat,en el quefir? O el fet de que tingui una textura, gust, olor o color depèn només del cojunt d'aquests microorganismes? conferint així propietats concretes segons la proporció entre llevats i bacteris.

    Simonas Valiuska

    ResponElimina
    Respostes
    1. Les propietats del quefir (gust, color, textura, olor) són degudes a la interacció d'aquests dos tipus de microorganismes, ja que fan simbiosi i donen lloc a propietats que no podrien conferir per separat.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  5. Pregunta avaluable:

    Quan parleu del quèfir d'aigua i te, especifiqueu que són fermentadors de glucosa, aleshores se li ha d'afegir algún sucre a l'aigua o te?
    Quan dieu que la simbiosi que formen bacteris i fongs dins la matriu es manté invariable inclòs en presencia d'antibiòtics, voleu dir que poden presentar resistència? com?
    Podeu concretar què voleu dir quan hi ha representants dels dos tipus del gènere Streptococcus?

    ResponElimina
    Respostes
    1. A l'aigua sí que se li ha d'afegir sucre per poder-se dur a terme la fermentació; en els altres casos el propi substrat conté els nutrients necessaris perquè es doni aquest procés.
      No és que puguin presentar resistència, sinó que la simbiosi que mantenen no es veu afectada pels antibiòtics ni per altres substàncies inhibidores, és a dir, o sobreviuen o moren tots junts.
      En el gènere Streptococcus hi ha representants que duen a terme la fermentació homolàctica i d'altres que realitzen la heterolàctica.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  6. (Pregunta avaluable)
    Al text feu èmfasi sobretot als beneficis del quefir per la salut ja que es tracta d’un aliment probiòtic. Tot i això, diverses fonts confirmen que té alguns desavantatges com un alt contingut en sucre, també, depenent de la llet emprada, una quantitat important de grasses saturades i finalment que és un aliment que pot provocar alguns efectes secundaris com ara gasos, malestar estomacal i diarrees sobretot en persones immunodeprimides. Quin seria el motiu pel qual es podrien desencadenar aquests efectes secundaris i perquè en aquests individus en concret?
    Anna Miralles Alvarez

    ResponElimina
    Respostes
    1. Perquè la llet en si conté grasses i sucre, per tant, el quefir, a l'estar fet de llet, també en tindrà.
      Pel que fa als efectes sobre persones immunodeprimides, com que aquests individus tenen les defenses molt baixes, si ingereixen tanta quantitat de microorganismes pot ser que aquests esdevinguin perjudicials. Tot i així, en persones sanes no presenta cap efecte secundari.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  7. Pregunta avaluable:

    Per realitzar el quefir de llet s'utilitza la lactosa que ja conté el medi, però al realitzar el quefir d'aigua o te, aquest medi no te glucosa per si sol, llavors s'hi hauria de afegir-hi alguna substància que aportes glucosa? quina seria aquesta substancia si és específica? o pot ser qualsevol substància amb glucosa?

    Natàlia Pont Redondo

    ResponElimina
    Respostes
    1. En el cas del quefir d'aigua s'ha d'afegir sucre per tal que es pugui dur a terme la fermentació. Així doncs, la font de glucosa no és específica, pot ser qualsevol, però normalment s'utilitza sucre blanc o morè.
      En el cas del quefir de te no cal afegir cap suplement de glucosa, ja que el propi te ja en conté.



      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  8. Pregunta avaluable:

    En la realització del quefir de llet, els llevats fermenten la lactosa, si és així quins organismes fermenten la glucosa quan el medi és te o aigua? la biodivercitat del quefir canvia depenen de si s'utilitza te o aigua, respecta el de llet?

    Gerard Puig Romero

    ResponElimina
    Respostes
    1. Ambdós microorganismes poden dur a terme la fermentació de la glucosa i de la lactosa, independentment del medi en el qual es troben. Tot i així, algunes espècies de bacteris i llevats varien segons el substrat que s'utilitza, canviant la proporció d'aquests.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  9. Pregunta evaluable:

    Buenas tardes, es cierto que aparte de augmentar la toleracia a la lactosa en persones intolerantes, facilita la digestión y elimina problemes de estreñimiento?
    Muchas gracias

    Alejandro Trouvé Carpena

    ResponElimina
    Respostes
    1. Sí que facilita la digestión, ya que la lactosa se encuentra hidrolizada en sus monómeros (glucosa y galactosa), por tanto, la microbiota intestinal no tiene que realizar este proceso.
      Por lo que hemos encontrado, el kéfir evita el estreñimiento si se deja fermentar durante 12 horas, en cambio si se deja más de 36 puede causar el efecto contrario.


      De parte de todos los miembros del grupo.

      Elimina
  10. Pregunta avaluable:
    Quina és la temperatura idonia perquè hi hagi molta producció de quefir? Com es conserva el quefir si no el vols utilitzar durant un temps?

    Mar Batlle Perez

    ResponElimina
    Respostes
    1. La temperatura idònia és a uns 25ºC, és a dir, a temperatura ambient.
      Per tal de conservar-lo si no es vol utilitzar durant un període de temps curt, es pot mantenir en aigua amb sucre i, si no es vol utilitzar durant un període de temps més llarg, es pot congelar.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina
  11. Pregunta avaluable:

    Tal i com esmenteu en el text, el quefir es pot fer utilitzant diverses espècies de bacteris. M’agradaria saber si l’espècie que s'utilitza influeix en la quantitat i/o qualitat dels beneficis que proporciona el quefir (és a dir, si tots els bacteris aporten els mateixos beneficis i amb la mateixa intensitat) i si és així, quin dels bacteris és el més beneficiós.

    Gràcies,

    Carla Rios Astorch

    ResponElimina
    Respostes
    1. En ser un cas de simbiosi, és el conjunt de microorganismes el que aporta aquests beneficis i no es poden valorar les propietats que tenen els bacteris i llevats per separat. Tot i així, el gènere predominant és Lactobacillus.


      De part de tots els membres del grup.

      Elimina