In vitro prebiotic activity of rhLf and galactooligosaccharides on infant intestinal microbiota Translated title: Actividad prebiótica in vitro de lactoferrina y galactooligosácridos sobre la microbiota intestinal infantil

Abstract

Abstract Objective: human lactoferrin (Lf) and human milk oligosaccharides possess a wide range of functions. So, the present study focusses on the role of Lf and/or galactooligosaccharides (GOS) in the modulation of gut microbiota composition. Methods: recombinant human lactoferrin (rhLf) was added to the first infant formula (0.10, 0.15, 0.20 %) alone or in combination with GOS (1 %) in vessels of a small-scale batch culture fermentation model. Short-chain fatty acids (SCFAs), microbial population groups, and pH were monitored through fermentation for 24 hours. Results: insignificant changes were observed in pH values and acetic acid accumulated during fermentation. Propionic acid content has been insignificantly increased while butyric acid has been insignificantly decreased. Moreover, increments in all bacterial groups except for Bacteroides were observed through the fermentation process. Lactobacillus and Bifidobacterium showed an increase in relation to initial time over the fermentation process, demonstrating the prebiotic effect of lactoferrin and GOS. After 24 hours of fermentation, all tested ingredients showed significant similarities in Enterococcus for controls except for 0.20 % rhLf + 1 % GOS, which provoked a diminution of Enterococci growth. Conclusion: despite the importance of the batch culture fermentation technique in uncovering the prebiotic activity of food ingredients, it is not useful for detecting the prebiotic nature of Lf due to its nature as a protein. Thus, Lf maybe shows its prebiotic activity on the gut microbiota through other mechanisms.

Translated abstract

Resumen Objetivo: la lactoferrina humana (Lf) y los oligosacáridos de leche materna presentan un amplio rango de funciones. El presente estudio se centra en el papel de la Lf y/o galactooligosácridos (GOS) en la modulación de la composición de la microbiota intestinal. Métodos: se añadió lactoferrina humana recombinante (rhLf) a fórmula infantil (0,10, 0,15, 0,20 %), sola o en combinación con GOS (1 %) en botes de fermentación colónica. A lo largo de 24 horas de fermentación, se monitorizaron ácidos grasos de cadena corta, grupos de poblaciones microbianas y pH. Resultados: se observaron pequeños cambios en valores de pH y cantidad de ácido acético durante la fermentación. El contenido de ácido propiónico aumentó ligeramente, mientras que el butírico sufrió un ligero descenso. Todos los grupos bacterianos estudiados incrementaron, excepto los Bacteroides, durante la fermentación. Lactobacillus and Bifidobacterium mostraron un incremento respecto al valor inicial, demostrando el efecto prebiótico de la lactoferrina y los GOS. A las 24 horas de fermentación, todos los ingredientes estudiados mostraron similitud al control en cuanto a Enterococcus, excepto para 0,20 % rhLf + 1 % GOS, donde disminuyó el crecimiento de los enterococos. Conclusión: a pesar de la importancia de los estudios de fermentación in vitro para descubrir potenciales ingredientes prebióticos, no fue útil en el caso de lactoferrina debido a su naturaleza proteica. Por tanto, la lactoferrina podría mostrar su actividad prebiótica en la microbiota intestinal a través de otros mecanismos.