Simulación in vitro del intestino humano utilizando el biorreactor LAMBDA Minifor
El bagazo de caña de azúcar es un subproducto lignocelulósico abundante de la industria azucarera y contiene fracciones ricas en carbohidratos y polifenoles con potencial para su uso como ingredientes funcionales en alimentos. Un estudio reciente investigó si los extractos derivados del bagazo de caña de azúcar podían modular el microbioma intestinal humano mediante una fermentación in vitro en un modelo de colon simulado y controlado.
Los investigadores evaluaron cuatro fracciones: carbohidratos crudos (CC), polifenoles crudos (CP), carbohidratos parcialmente purificados (PPC) y polifenoles parcialmente purificados (PPP). La fermentación se llevó a cabo utilizando un biorreactor de laboratorio LAMBDA Minifor como modelo in vitro del intestino humano, con condiciones diseñadas para simular la fermentación en el colon descendente.
LAMBDA Minifor como sistema de fermentación de un colon simulado
El objetivo experimental fue exponer una comunidad microbiana compleja procedente de heces humanas a fracciones definidas de bagazo de caña de azúcar bajo condiciones controladas. A diferencia de un cultivo microbiano convencional, este tipo de modelo intestinal implica una comunidad mixta cuya composición y actividad metabólica pueden cambiar durante la fermentación.
El LAMBDA Minifor proporcionó el entorno controlado del biorreactor para este experimento. La fermentación se mantuvo a 37 °C en condiciones anaeróbicas, con el pH controlado dentro del intervalo seleccionado para simular el colon descendente, durante un periodo de fermentación de 24 horas. Posteriormente, las muestras recogidas durante el experimento se analizaron para determinar la composición microbiana y los metabolitos de fermentación.
Esto demuestra la relevancia del Minifor no simplemente como un recipiente de cultivo, sino como un biorreactor de laboratorio para la fermentación intestinal in vitro bajo condiciones controladas, en el que es necesario mantener la temperatura, el pH y las condiciones anaeróbicas de forma reproducible.
Referencia: Pongsuwanporn, T., Arunmas, E., Tunsagool, P., Chitprasert, P., & Nakphaichit, M. (2026). Exploring the effects of sugarcane bagasse extracts on human gut microbiota via fecal batch fermentation. Journal of Food Science and Technology, 63, 1311–1322. doi.org/10.1007/s13197-025-06284-1
¿Cómo afectaron los extractos de bagazo de caña de azúcar al microbioma?
El estudio encontró que la respuesta dependía considerablemente de la fracción del extracto.
Los polifenoles crudos (CP) mostraron el efecto modulador más pronunciado sobre la microbiota. CP aumentó la riqueza de especies y produjo la mayor reducción de Enterobacteriaceae, al tiempo que estimuló varias familias bacterianas que los autores asociaron con una microbiota intestinal beneficiosa, entre ellas Peptostreptococcaceae, Lachnospiraceae, Ruminococcaceae y Bacteroidaceae.
Los carbohidratos parcialmente purificados (PPC) produjeron una respuesta microbiana diferente, disminuyendo Peptostreptococcaceae y aumentando Porphyromonadaceae. PPC también mostró una tendencia a favorecer la producción de ácido propiónico en comparación con el control y produjo significativamente más ácido propiónico que el tratamiento PPP.
A partir de estos hallazgos, los autores identificaron CP y PPC como posibles candidatos para aplicaciones prebióticas. Sin embargo, los resultados deben interpretarse como evidencia in vitro y no como evidencia de un efecto beneficioso demostrado en humanos.
De un subproducto agrícola a la investigación del microbioma
El estudio ilustra un enfoque de bioprocesamiento cada vez más relevante: utilizar la fermentación controlada para evaluar cómo los compuestos recuperados de residuos agrícolas interactúan con comunidades microbianas complejas. El flujo de trabajo puede resumirse de la siguiente manera:
Para los investigadores que trabajan en modelos intestinales in vitro, evaluación de prebióticos, ingredientes funcionales de origen vegetal o interacciones entre el microbioma y los sustratos, este estudio demuestra una aplicación práctica de un biorreactor de laboratorio para mantener condiciones de fermentación definidas mientras se investiga la respuesta biológica.
Conclusión
El trabajo de Pongsuwanporn et al. demuestra el uso de LAMBDA Minifor como modelo in vitro del intestino humano para estudiar extractos de bagazo de caña de azúcar bajo condiciones de fermentación que simulan el colon descendente. El estudio encontró que CP y PPC tuvieron efectos distintos sobre la microbiota intestinal, destacando CP por su marcada capacidad de modulación microbiana y PPC por su influencia en la producción de ácido propiónico.
Para los investigadores en biotecnología, este estudio constituye un ejemplo útil de cómo un biorreactor de laboratorio con condiciones controladas puede contribuir a los estudios de fermentación del microbioma y a la evaluación preliminar de posibles sustratos prebióticos.