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Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 38, No. 1, 2007. 49 Probióticos: una alternativa natural como promotores de salud Recibido: 24 de mayo de 2005. Aceptado: 7 de noviembre de 2006. Palabras clave: probióticos, importancia para la salud, aplicaciones médicas y veterinarias, microorganismos, bacterias lácticas. Key words: probiotics, importance for health, medical and veterinarian applications, microorganisms, lactic bacteria. Anaís Prats Capote. Centro de Investigaciones Clínicas, Calle 34 No. 4501, esquina a Calle 45, Reparto Kohly, Playa, Ciudad de La Habana, Cuba. Correo electrónico: [email protected] RESUMEN. Los probióticos son definidos como microorganismos, vivos o muertos, así como productos de la fermentación microbiana, nucleótidos y sus productos metabolizables, metabolitos, ácidos orgánicos y enzimas, que actúan de forma beneficiosa en el hospedero. El presente trabajo tuvo como objetivo brindar las principales ideas acerca de los probióticos, su importan- cia para la salud y sus aplicaciones médicas y veterinarias. El uso de suple- mentos probióticos intenta reparar las deficiencias en el ecosistema del or- ganismo, sin añadir nada que no esté presente bajo condiciones naturales, por lo cual no se reportan efectos dañinos de su aplicación ni en animales, ni en los humanos. Las investigaciones sobre los microorganismos probióticos han estado dirigidas fundamentalmente a las bacterias lácticas, por ser ha- bitantes normales del tracto gastrointestinal y estar asociadas en muy raras ocasiones a enfermedades. Se ha determinado que estos microorganismos suprimen la acción de los patógenos, inducen un conjunto de efectos metabólicos beneficiosos en el intestino, tienen efecto hipocolesterolemiante, reducen la absorción de sustancias tóxicas, incrementan la utilización digesti- va de los alimentos y estimulan el sistema inmune. En Cuba, se está trabajan- do en el desarrollo de productos con características probióticas, para mejorar los indicadores productivos y de salud en los animales. Además, se están dan- do los primeros pasos para su empleo en humanos. Los probióticos han re- sultado una alternativa viable para mantener la salud animal y humana, por lo que se amplían sus campos de aplicación. ABSTRACT. Probiotics are considered as living or dead microorganisms, as well as products resulting from microbian fermentation, nucleotides and its metabolizables products, metabolites, organic acids and enzymes, which act positively into the host. The aim of this work is to show the main ideas about probiotics, its importance for health and its medical and veterinarian applications. The use of probiotic supplements intents to repair the deficiencies on the organism ecosystem, without adding anything not present under natural conditions. For that reason, no harmful effects have been reported because of the application of probiotics either on animals or on humans. Researches about probiotic microorganisms have been mainly focused on lactic bacteria, because they are normal inhabitants of gastrointestinal tract and also they are very rarely associated with diseases. It has been established that this kind of microorganisms suppresses the action of pathogen, induces different beneficial metabolic effects in guts, shows hypocholesterolemic effect, reduces absorption of toxic substances, rises digestive uptake of food and stimulates immune system. In Cuba, different workgroups are working on the development of products, which shows probiotic features, to improve productive and health indicators in animals. Moreover, they started the first steps to employ Cuban probiotic product in humans. Probiotics have resulted a viable alternative to keep animal and human health, thus its application fields are more and more extended. INTRODUCCION En los últimos 50 años, el uso de agentes quimioterapéuticos y anti- bióticos ha sido el método principal para prevenir y combatir las enfer- medades infecciosas. 1 No obstante, hoy día existe un temor creciente tan- to a la aparición de nuevas cepas mi- crobianas resistentes a este tipo de medicamentos, como a que la indus- tria farmacéutica no sea capaz de de- sarrollar antibióticos efectivos a una velocidad tal, que permita contra- rrestar este fenómeno. 1 A pesar del extraordinario avan- ce alcanzado en el tratamiento de las enfermedades infecciosas, la mortali- dad asociada a las bacterias Gram ne- gativas en pacientes permanece en- tre un 20 y un 40 %, casi la misma que durante la era pre-antibióticos. 1 Los avances alcanzados en el es- tudio de la microflora intestinal de- mostraron que el balance intestinal normal de microorganismos mantie- ne la salud y el buen estado del or- ganismo. 2 Esta certeza añadió un nuevo inconveniente al empleo de los antibióticos, ya que el tratamien- to con antibióticos destruye la flora autóctona, privando al organismo tanto de bacterias necesarias en el proceso de digestión de los alimen- tos, como de otras que lo protegen contra infecciones futuras. Por otra parte, los antibióticos actúan inmediatamente, pero tienen un efecto de corta duración. En con- traposición, los probióticos actúan lentamente, mientras su efecto be- neficioso puede mantenerse duran- te varios días o semanas, teniendo además la gran ventaja de que estos RESEÑA ANALÍTICA

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Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 38, No. 1, 2007.

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Probióticos: una alternativa naturalcomo promotores de salud

Recibido: 24 de mayo de 2005. Aceptado: 7 de noviembre de 2006.

Palabras clave: probióticos, importancia para la salud, aplicaciones médicas y veterinarias, microorganismos, bacterias lácticas.Key words: probiotics, importance for health, medical and veterinarian applications, microorganisms, lactic bacteria.

Anaís Prats Capote.

Centro de Investigaciones Clínicas, Calle 34 No. 4501, esquina a Calle 45, Reparto Kohly, Playa, Ciudad de La Habana, Cuba.Correo electrónico: [email protected]

RESUMEN. Los probióticos son definidos como microorganismos, vivos omuertos, así como productos de la fermentación microbiana, nucleótidos ysus productos metabolizables, metabolitos, ácidos orgánicos y enzimas, queactúan de forma beneficiosa en el hospedero. El presente trabajo tuvo comoobjetivo brindar las principales ideas acerca de los probióticos, su importan-cia para la salud y sus aplicaciones médicas y veterinarias. El uso de suple-mentos probióticos intenta reparar las deficiencias en el ecosistema del or-ganismo, sin añadir nada que no esté presente bajo condiciones naturales,por lo cual no se reportan efectos dañinos de su aplicación ni en animales, nien los humanos. Las investigaciones sobre los microorganismos probióticoshan estado dirigidas fundamentalmente a las bacterias lácticas, por ser ha-bitantes normales del tracto gastrointestinal y estar asociadas en muy rarasocasiones a enfermedades. Se ha determinado que estos microorganismossuprimen la acción de los patógenos, inducen un conjunto de efectosmetabólicos beneficiosos en el intestino, tienen efecto hipocolesterolemiante,reducen la absorción de sustancias tóxicas, incrementan la utilización digesti-va de los alimentos y estimulan el sistema inmune. En Cuba, se está trabajan-do en el desarrollo de productos con características probióticas, para mejorarlos indicadores productivos y de salud en los animales. Además, se están dan-do los primeros pasos para su empleo en humanos. Los probióticos han re-sultado una alternativa viable para mantener la salud animal y humana, porlo que se amplían sus campos de aplicación.

ABSTRACT. Probiotics are considered as living or dead microorganisms, aswell as products resulting from microbian fermentation, nucleotides and itsmetabolizables products, metabolites, organic acids and enzymes, which actpositively into the host. The aim of this work is to show the main ideas aboutprobiotics, its importance for health and its medical and veterinarianapplications. The use of probiotic supplements intents to repair thedeficiencies on the organism ecosystem, without adding anything not presentunder natural conditions. For that reason, no harmful effects have beenreported because of the application of probiotics either on animals or onhumans. Researches about probiotic microorganisms have been mainlyfocused on lactic bacteria, because they are normal inhabitants ofgastrointestinal tract and also they are very rarely associated with diseases.It has been established that this kind of microorganisms suppresses the actionof pathogen, induces different beneficial metabolic effects in guts, showshypocholesterolemic effect, reduces absorption of toxic substances, risesdigestive uptake of food and stimulates immune system. In Cuba, differentworkgroups are working on the development of products, which showsprobiotic features, to improve productive and health indicators in animals.Moreover, they started the first steps to employ Cuban probiotic product inhumans. Probiotics have resulted a viable alternative to keep animal andhuman health, thus its application fields are more and more extended.

INTRODUCCION

En los últimos 50 años, el uso deagentes quimioterapéuticos y anti-bióticos ha sido el método principalpara prevenir y combatir las enfer-medades infecciosas.1 No obstante,hoy día existe un temor creciente tan-to a la aparición de nuevas cepas mi-crobianas resistentes a este tipo demedicamentos, como a que la indus-tria farmacéutica no sea capaz de de-sarrollar antibióticos efectivos a unavelocidad tal, que permita contra-rrestar este fenómeno.1

A pesar del extraordinario avan-ce alcanzado en el tratamiento de lasenfermedades infecciosas, la mortali-dad asociada a las bacterias Gram ne-gativas en pacientes permanece en-tre un 20 y un 40 %, casi la mismaque durante la era pre-antibióticos.1

Los avances alcanzados en el es-tudio de la microflora intestinal de-mostraron que el balance intestinalnormal de microorganismos mantie-ne la salud y el buen estado del or-ganismo.2 Esta certeza añadió unnuevo inconveniente al empleo delos antibióticos, ya que el tratamien-to con antibióticos destruye la floraautóctona, privando al organismotanto de bacterias necesarias en elproceso de digestión de los alimen-tos, como de otras que lo protegencontra infecciones futuras.

Por otra parte, los antibióticosactúan inmediatamente, pero tienenun efecto de corta duración. En con-traposición, los probióticos actúanlentamente, mientras su efecto be-neficioso puede mantenerse duran-te varios días o semanas, teniendoademás la gran ventaja de que estos

RESEÑA ANALÍTICA

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no contaminan los productos anima-les comestibles.2

Ante los problemas planteadoscon anterioridad, la OrganizaciónMundial de la Salud recomendó larestricción del uso de antibióticos yel uso de la Terapia de InterferenciaMicrobiana, es decir, el uso de bac-terias no patógenas para el controlde los patógenos.3

LOS PROBIÓTICOS EN EL CON-TROL DE SALUD

La palabra probiótico se derivadel griego y significa Para la vida ysu definición ha experimentado va-riaciones a través de los años. Hoydía, los probióticos son definidoscomo organismos microbianos, vi-vos o muertos, (lactobacilos, strep-tococos, enterococos, bacilos ySaccharomyces), así como productosde la fermentación microbiana, nu-cleótidos y sus productos metaboli-zables, metabolitos de las proteínasy sustancias derivadas, ácidos orgá-nicos (láctico, cítrico, acético, fumá-rico, etc.), y enzimas principalmentede tipo hidrolíticas, que actúan deforma beneficiosa en el hospedero ymejoran la actividad de la microfloraautóctona.4-6

Desde hace miles de años, elhombre ha incluido en su dieta, ali-mentos que contenían microorga-nismos vivos. En el Viejo Testamen-to se recoge la utilización de lechesfermentadas y muchos pueblos an-tiguos las tenían entre sus principa-les alimentos, por lo que se mantie-nen aún como parte importante dela dieta. Se suponía entonces que to-dos estos productos de la fermenta-ción tenían poderes sobrenaturales.

El nacimiento del uso de los pro-bióticos, tal como se conoce actual-mente, data de las observacionesrealizadas por Metchnikoff E. a prin-cipios del siglo XX.2 Este investiga-dor fue el primero en plantear queel consumo de las bacterias lácticaspresentes en la leche fermentada,podía tener efectos beneficiosos so-bre la flora intestinal.2 Además, esta-bleció la existencia de una estrecharelación entre el consumo de lechefermentada y la longevidad, ya quela edad se vería prolongada graciasa la contribución de las bacterias pre-sentes en este alimento, capaces deprevenir o disminuir la putrefacciónen el intestino grueso del hombre.2

Bajo condiciones de eubiosis bac-teriana, el ecosistema intestinal escapaz de proteger al hospedero. Loshijos adquieren rápidamente la flo-ra protectora de la madre y del am-biente. En el adulto, el ecosistema

intestinal puede estar afectado deforma negativa, además de por el usoindiscriminado de los antibióticos,por la dieta y el estrés.7

El uso de suplementos probióti-cos intenta reparar las deficienciasen el ecosistema gastrointestinal, sinañadir nada que no esté presentebajo condiciones naturales.8

Los probióticos suprimen la ac-ción de los microorganismos patóge-nos por diferentes mecanismos. Es-tablecen una competencia tanto porlos nutrientes, como por los sitios deadherencia a las células del tractodigestivo, producen metabolitostóxicos para otros microorganismosy crean en el intestino condicionesadversas para el desarrollo de lospatógenos.9-13

Los probióticos inducen un con-junto de efectos metabólicos bene-ficiosos en el intestino. Ellos supri-men o disminuyen las reaccionesque dan lugar a la producción de me-tabolitos tóxicos y carcinogénicos,estimulan las reacciones enzimáti-cas relacionadas con los procesos dedetoxificación de sustancias produ-cidas o ingeridas, son capaces deestimular sistemas enzimáticos osustituir a los no presentes por de-ficiencias genéticas, además, pue-den sintetizar vitaminas u otros nu-trientes ausentes o no presentes encantidades suficientes en la dieta.14,15

Tienen efecto hipocolesterolemizante,reducen la absorción de sustanciastóxicas e incrementan la utilizacióndigestiva de los alimentos.8,16,17

Los probióticos estimulan el sis-tema inmune mediante la activaciónde los macrofágos, la estimulaciónde las células inmunocompetentes opor la elevación de la concentraciónde inmunoglobulinas.17-20 Si se tieneen cuenta que el intestino humanotiene una superficie de 400 m2 y queen él se localiza entre el 70 y el 80 %de la actividad inmune del organis-mo,21 el efecto de los probióticos so-bre este reviste gran importancia. Eluso continuo de estos puede refor-zar la inmunidad no específica de losanimales y en consecuencia, los tra-tamientos infecciosos pueden redu-cirse.22

MICROORGANISMOS PROBIÓTI-COS MÁS UTILIZADOS

Durante las últimas décadas, lasinvestigaciones sobre los microor-ganismos probióticos han estado di-rigidas fundamentalmente a lasbacterias lácticas (lactobacilos ybifidobacterias).10,12,16,23-28 En esto haninfluido razones de tipo histórico,pues estos microorganismos forman

parte de la dieta humana desde hacecientos de años,25 son habitantes nor-males del tracto gastrointestinal, yademás, en muy raras ocasiones es-tán asociados a enfermedades, subaja patogenicidad es ampliamenteconocida.29

Los lactobacilos son bacteriasGram positivas, anaeróbicas o aeró-bicas facultativas, que aparecen engrandes cantidades en la mayor par-te del tracto gastrointestinal.30 Suutilización como probióticos vienedada, entre otras cosas, por su in-fluencia sobre la microflora intesti-nal y su antagonismo con las bacte-rias patógenas.30

Los lactobacilos son capaces degenerar y soportar pH bajos. Produ-cen, fundamentalmente, los ácidosacético y láctico, que presentan unelevado índice de kilaridad, los cualesinfluyen en el control del estableci-miento de muchos microorganismospatógenos.17,31 Una característica deeste género es que producen unassustancias antimicrobianas conoci-das como bacteriocinas, aunque aúnno está establecida claramente suacción específica sobre el hospede-ro.32 Estas bacterias son capaces, ade-más, de modificar el potencial deoxidación reducción, generandoambientes anaeróbicos, mediantela producción de metabolitos, quereprimen el establecimiento de bac-terias patógenas que requieren oxí-geno.33

Los lactobacilos influyen en elmejoramiento del ambiente intestinal,ya que producen sustancias talescomo aminas, amoníaco, compuestosfenólicos, peróxido de hidrógeno y, enel caso de cepas de L. acidophilus,algunos péptidos que intervienencomo inhibidores del crecimien-to,32 que regulan las actividades deotros microorganismos.

Jonsson E. plantea que los lac-tobacilos son capaces de desconju-gar los ácidos biliares, lo cual es con-siderado como un factor inhibidorcontra una gran variedad de bacte-rias.32

Unido a todos estos factores detipo químico, se establece un anta-gonismo competitivo por los nu-trientes esenciales y los sitios deenlace. Ayudados por el ambienteque crean en el intestino, los lacto-bacilos crecen rápidamente, domi-nan y compiten por los nutrientescontrolando e inhibiendo el creci-miento de bacterias patógenas.6

Adicionalmente, los lactobacilosdesempeñan otras importantes ac-ciones en las funciones del tractogastrointestinal:8, 9,34,35

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Producen nutrientes para la mu-cosa: acetato, butirato, propiona-to, ácidos grasos de cadena corta,piruvato, lactato, cistina y ami-noácidos como arginina yglutamina.Producen micronutrientes comoácido fólico, poliaminas, etc.Son productores de sustancias an-tioxidantes.Previenen contra el crecimientodescontrolado de microorganis-mos potencialmente patógenos.Estimulan el sistema inmune, es-pecialmente, el sistema GALT (te-jido linfoide asociado al intestino),produciendo eubiosis bacteriana,y por estimulo directo de los ór-ganos linfoides cuando producenla traslocación.Eliminan toxinas y sustancias nodeseadas del lumen.Regulan las funciones digestivas:utilización de mucus, absorciónde nutrientes, motilidad gastroin-testinal, flujo sanguíneo.Las bifidobacterias, por su parte,

son bacterias anaeróbicas Gram po-sitivas, que habitan principalmenteen el intestino delgado, tanto de loshumanos, como de los animales.Representan uno de los mayoresgrupos de bacterias intestinales; ac-tualmente se reconocen 25 especies.

Un elevado número de bifidobac-terias en el colon favorece significa-tivamente la salud humana, ya quecontribuyen a prevenir la coloniza-ción de patógenos, pueden influirpositivamente sobre la peristalsisintestinal, el sistema inmune, la pre-vención del cáncer, el metabolismodel colesterol y de los carbohidratosen el colon.16,36 Estas bacterias se uti-lizan principalmente como aditivosen productos lácteos.37

APLICACIÓN DE LOS PROBIÓTI-COS EN LA SALUD ANIMAL

En décadas pasadas, el uso deantibióticos como aditivo alimenta-rio fue el método más utilizado paraprevenir enfermedades y aumentarla eficiencia de la alimentación en laproducción pecuaria. Se ha compro-bado que estos medicamentos influ-yen negativamente en la eubiosis delsistema gastrointestinal y presentanun efecto residual en los tejidos yproductos de origen animal como lacarne, los huevos y la leche.38 Mu-chos países han restringido su uso,con el objetivo de proteger de uncontacto innecesario con los antibió-ticos a los seres humanos, consumi-dores finales de estos productos.4 Eneste contexto, se generan las inves-tigaciones con probióticos.

En la cría de animales de granjase ha observado que la suplementa-ción con probióticos proporciona unconjunto de beneficios tales como:mejoramiento de la velocidad de cre-cimiento de los ejemplares de formanatural, incremento de la utilizacióndigestiva de los alimentos, contribu-yendo al mejoramiento del estado desalud de los animales y, por tanto, alaumento de la producción de lechey huevos.12, 38-41

Los probióticos han sido utiliza-dos también de forma satisfactoriaen la nutrición de animales afecti-vos, con el fin de estimular el siste-ma inmune.33

Aunque en varios países, los pro-bióticos se usan con resultados muyalentadores,41-43 en Cuba no existíaexperiencia suficiente en su obten-ción y uso como aditivo alimentariohasta finales de los años ochenta delsiglo pasado, a pesar de que estospueden obtenerse con recursos na-cionales y a un bajo costo. En los úl-timos tiempos, un grupo de trabajointegrado por especialistas de losInstitutos de Ciencia Animal y deInvestig ación de los Derivados dela Caña de Azúcar, así como de laUniversidad ‘’Camilo Cienfuegos’’de Matanzas, han estado desarro-llando un grupo de productos con ca-racterísticas probióticas, con resul-tados promisorios en los indicadoresproductivos y de salud de los anima-les.13,38,44-47 Algunos de estos produc-tos están en proceso de registro ypatente, como es el caso del PRO-BICID a partir de cepas de lactoba-cilos y el PROLEV a partir de unhidrolizado enzimático de crema delevadura Saccharomyces cerevisiae(comunicación personal). A partir deresultados alentadores muy prelimi-nares aún, este grupo se proponecontinuar trabajando en disminuirel contenido de colesterol en la gra-sa del pollo y el cerdo, e intentar tam-bién su disminución en el huevoempleando probióticos. Además, seencuentran inmersos en bajar loscostos de producción para hacer másfactible su uso en humanos y anima-les (comunicación personal).

USO DE LOS PROBIÓTICOS ENLA SALUD HUMANA

En la práctica clínica se han de-mostrado los beneficios que reportael empleo de algunos microorganis-mos probióticos para el tratamientoy prevención de diferentes enferme-dades. Por tal razón, la Organizaciónde las Naciones Unidas y la Organi-zación Mundial de la Salud hanpuesto a disposición de los especia-

listas y consumidores una guía conel fin de brindar una orientacióncompleta acerca de las cepas de mi-croorganismos con efectos probióti-cos verificados.48

Dentro de los resultados alcanza-dos y las patologías tratadas satisfac-toriamente con microorganismosutilizados como probióticos se en-cuentran:

Disminución del riesgo y trata-miento de infecciones uroge-nitales.25,48,49

La manipulación terapéutica de laflora intestinal ha resultado unaestrategia útil en la terapia de in-fecciones e inflamaciones deltracto gastrointestinal.5,50-52

Se han empleado con muy buenosresultados en el tratamiento yprofilaxis de la diarrea asociada aluso de antibióticos, y para norma-lizar los trastornos de la flora in-testinal provocados por ellos.25,53,54

Reducción de la incidencia de ec-zema atópico en los primeros añosde vida.5,18,25,50

Combinados con antibióticos, hapermitido la prevención y trata-miento de las infecciones pancre-áticas secundarias, al inhibir latraslocación bacteriana. Esta com-binación ha mostrado una mejo-ra en las cuentas histopatológicasy en los parámetros oxidativos.8, 55

Se han obtenido resultados satis-factorios en el tratamiento dealergias alimentarias en infantes,sobre todo, en casos de intoleran-cia a la leche de vaca y mala ab-sorción de la lactosa.5, 56-58

En recién nacidos, se han tratadocon éxito las inflamacionesalérgicas.56

Existen resultados favorables enel tratamiento de las caries den-tales, la otitis media recurrente,en la prevención de la vaginitis yde la faringitis infecciosa.5

Resultados interesantes han sidoobtenidos al emplearlos comomoduladores del sistema inmu-ne.5,24

En estos momentos, se investigala acción de los probióticos sobre laprevención del crecimiento tumoraly los procesos de carcinogénesis.5, 57

Las investigaciones sobre el em-pleo de los probióticos en Cuba, es-tán más extendidas en la salud ani-mal. No obstante, actualmente sehan comenzado a dar los primerospasos para el uso extensivo de losprobióticos en la práctica clínica,especialmente, en la divulgación deltema entre los profesionales de laSalud y los productores de medica-mentos. Cabrera Y. y Fadagras A.

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concuerdan en la necesidad de capa-citar al personal de este sector sobrela importancia de los alimentos pro-bióticos y promover información uorientación a la comunidad para deesta forma contribuir a una mejorcalidad de vida de la población me-diante estilos de vida más saluda-bles.59 Los resultados positivos al-canzados en la investigación animal,han alentado a los grupos de trabajoa iniciar proyectos de investigaciónen el ámbito de los probióticos,prebióticos y ácidos orgánicos diri-gidos específicamente, al tratamien-to de diferentes enfermedades enpacientes (comunicación personal).

La práctica de consumir produc-tos probióticos se está extendiendopor todo el mundo y es la base de unimportante mercado económico. Seestima que el de los alimentos pro-bióticos y suplementos significa yaen el mundo más de siete mil millo-nes de euros anuales.60

Existen comercialmente variosproductos alimenticios nacionales,que incluyen probióticos como su-plemento. El Grupo Empresarial deProducciones Biofarmacéuticas yQuímicas (LABIOFAM), comerciali-za el yogurt “Paraíso” que contieneprobióticos. El Instituto de Investi-gaciones para la Industria Alimen-ticia ha desarrollado un productofermentado a partir de leche de sojacon adición de bifidobacterias, deno-minado Soyur, destinado al uso te-rapéutico y otro producto, a partir deleche de búfala fermentada conbifidobacterias, el Bifigur.61

CONCLUSIONES

No se ha reportado daño algunoen el uso de los probióticos ni en ani-males, ni en los humanos, lo cualunido a los múltiples beneficios quereportan, los han convertido en unaalternativa viable e importante paramantener la salud animal y de lapoblación, lo cual ha propiciado quecada día se amplíen los campos desu aplicación a nivel internacional.

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