ISSN2953-6367 Enero2026 http://revistainvestigo.com Vol.7No,18,PP.132-141 https://doi.org/10.56519/nfhm0445 RevistaCientíficaMultidisciplinariaInvestiGoRiobamba–EcuadorCel:+593979119620revisinvestigo@gmail.com 132 FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALESFERMENTATIONDIRECTEDBYENGINEEREDMICROBIOMES:ABIOTECHNOLOGICALSTRATEGYTOIMPROVETHENUTRITIONALANDSENSORYPROFILEOFFUNCTIONALFOODSGeorginaEstherCarmilemaYungan1,DavidEstebanPuyolGuevara2,MariaGabrielaAriasGarnica3{georgina.carmilema@espoch.edu.ec1,david.puyol@espoch.edu.ec2,mariag.arias@espoch.edu.ec3}Fechaderecepción:22/12/2025/Fechadeaceptación:04/01/2026/Fechadepublicación:06/01/2026RESUMEN:Lacrecientedemandadealimentosfuncionalesrequiereuncontrolbiotecnológicoprecisoparagarantizarbeneficiosalasaludyaceptaciónsensorialsimultánea.Bajoesteenfoque,elpresenteartículoevalúalaeficaciadelaFermentaciónDirigidaporMicrobiomasDiseñados(FDDM)medianteunarevisiónsistemáticadeliteraturaindexadaadaptadadelmarcoPRISMA,explorandobasesdedatosdealtoprestigiocomoWebofScience,Scopus,PubMedyScienceDirect.Lametodologíasecentróenunamuestrade26estudiosoriginalesdealtoimpacto(pertenecientesaloscuartilesQ1yQ2confactordeimpacto>3.0)publicadosenelperiodo2016-2025,asegurandoquecadainvestigaciónincluyeravalidaciónexperimentaltantonutricionalcomosensorial.LoshallazgosprincipalesdemuestranquelaFDDM,basadaenelensamblajeracionaldeconsorciosyelprincipiodealimentacióncruzada(cross-feeding),incrementahastaun45%laproduccióndemetabolitosclavecomoelGABAyelácidofólico,mientrasreducecompuestosnodeseadoscomoaldehídosypéptidosamargos.Enconclusión,laFDDMseratificacomounaplataformabiotecnológicasuperiorparalaoptimizacióndualdealimentosfuncionales;noobstante,suéxitocomercialaescalaindustrialdependerádelaimplementacióndeestrategiasdeinmovilizacióncelularqueasegurenlaestabilidadyrobustezdelosconsorciosdiseñadosalargoplazo.Palabrasclave:Fermentación,microbiomasdiseñados,alimentosfuncionales,biotransformación 1 EscuelaSuperiorPolitécnicadeChimborazo,FacultaddeCienciasPecuarias,EscueladeAgroindustriasyVeterinaria,RiobambaEcuador,https://orcid.org/0009-0002-3022-6775. 2 IngenieroAmbiental,UniversidadNacionaldeChimborazo,MagisterenGestiónAmbientalmenciónsostenibilidad,Universidaddeloshemisferios,TécnicoDocenteenlaEscuelaSuperiorPolitécnicadelChimborazo–Ecuador,https://orcid.org/0009-0001-9467-9637,593996321827 3 EscuelaSuperiorPolitécnicadeChimborazo(ESPOCH),https://orcid.org/0009-0002-2535-9776.
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 133 ABSTRACT:Thegrowingdemandforfunctionalfoodsrequiresprecisebiotechnologicalcontroltoensurehealthbenefitsandsimultaneoussensoryacceptance.Underthisapproach,thisarticleevaluatestheeffectivenessofFermentationDirectedbyDesignedMicrobiomes(FDDM)throughasystematicreviewofindexedliteratureadaptedfromthePRISMAframework,exploringhighlyprestigiousdatabasessuchasWebofScience,Scopus,PubMed,andScienceDirect.Themethodologyfocusedonasampleof26high-impactoriginalstudies(belongingtoquartilesQ1andQ2withanimpactfactor>3.0)publishedintheperiod2016-2025,ensuringthateachstudyincludedbothnutritionalandsensoryexperimentalvalidation.ThemainfindingsshowthatFDDM,basedontherationalassemblyofconsortiaandtheprincipleofcross-feeding,increasestheproductionofkeymetabolitessuchasGABAandfolicacidbyupto45%,whilereducingunwantedcompoundssuchasaldehydesandbitterpeptides.Inconclusion,FDDMisconfirmedasasuperiorbiotechnologicalplatformforthedualoptimizationoffunctionalfoods;however,itscommercialsuccessonanindustrialscalewilldependontheimplementationofcellimmobilizationstrategiesthatensurethestabilityandrobustnessofthedesignedconsortiainthelongterm.Keywords:Fermentation,engineeredmicrobiomes,functionalfoods,biotransformationINTRODUCCIÓNEnelmundomoderno,lasaludyelbienestarsonindudablementeunaprioridad,yaqueestohatenidounimpactotremendoenlaindustriaalimentaria.Enverdad,estamosviendouncambiomuchomásrápidoenelconsumoquenosesatisfaceconalimentosesenciales,sinoquebuscaalimentosfuncionalesquetenganbeneficiosparalasaludcientíficamenteprobados(1).Talesbeneficios(comolosentendemos)provienendelaexistenciaoproduccióninsitudecompuestosbioactivos,porejemplo,probióticos,péptidosfuncionalesovitaminas(2,3).Laimplementacióndealimentosfuncionalesefectivosyexitososplanteaundesafíodesafiante.Primero,necesitamosgarantizarsuactividadbiológicay,ensegundolugar,yensunúcleo,necesitamosgarantizarlaaceptacióndelconsumidor,queasuvezestácorrelacionadaconlascaracterísticassensoriales:sabor,olorytextura(4).Lamentablemente,lapalatabilidadhasidoeltalóndeAquilesdemuchosproductosfuncionalesysuusabilidadalargoplazosehavistocomprometidaporello.Estedocumentodiscutelosdesafíosdelafermentacióntradicionalylanecesidaddecontrolarlafermentacióndealimentosquehaestadoconnosotrosdesdetiemposinmemoriales,yaqueesunaherramientabiotecnológicadevalorincalculable,crucialparalaconservaciónymejoranutricional(5).Enelmundocontemporáneo,lafermentaciónseconsideraunprocesodebiotransformaciónextremadamenteeficientequeescapazdeaumentarlasconcentracionesdenutrientes,reducircompuestosantinutricionalesyformarunaredcomplejademetabolitos,loquemejoralascaracterísticasfuncionalesysensoriales(6).Sinembargo,lagranmayoríadelosmétodostradicionalesutilizabancultivosiniciadoresúnicosomezclasqueproporcionanresultadospredeciblesperolimitados(7).Esdecir,elmonocultivodeLactobacilluspuedeserexcelenteparahidrolizarproteínas,sinembargo,puedenoserunproductorefectivoo
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 134 beneficiosodevitaminasdelgrupoB,oesineficazparadegradarlaamarguraresultante.Comoresultado,laformulacióntípicanosobligaaaceptarelcompromisoentrefunciónysabor(8).LastecnologíasóhmicashanabiertolapuertaalsaltodelFDDMhacialaingenieríadelmicrobiomacomolasolucióninnovadora.Lainvestigaciónadicionaldelafermentaciónnatural(porejemplo,kéfir)hadescubiertoladiversidad,laredundanciaylasinergiadelascomunidadesmicrobianas(9).Enestecontexto,hemosvalidadoqueeslainteracciónmetabólicadeespecies,oalimentacióncruzada,loquegeneraeficiencia(10).Deestaforma,hemosconfirmadoquelaclavedelaeficienciaresideenlainteracciónmetabólicaentreespecies,unfenómenoconocidocomoalimentacióncruzadaocross-feeding.Porconsiguiente,estacomprensiónhamarcadounpuntodeinflexión,llevandolafermentacióndeserconsideradaunarteempíricoaserunacienciadelaingenieríamicrobiana.EsenestecontextoquelaFermentaciónDirigidaporMicrobiomasDiseñados(DFDM)emergecomounaestrategiadevanguardia.Fundamentalmente,implicalaselecciónracionalyelensamblajedeconsorciosmicrobianosconfuncionescomplementariasysinérgicaspredefinidas(11,12).Esencialmente,DFDMpermitealinvestigadordiseñarun“equipodetrabajo”microbianoespecializado:unacepaseencargadelahidrólisis,otrasintetizaunnutracéutico(comoelGABA),yunaterceraproducevolátilesaromáticos(13).Porlotanto,esteenfoquemodularofreceuncontrolsobrelacomposiciónfinaldelalimentoqueanteseraimpensable.Lalimitacióncrucialdelafermentacióntradicionalladificultaddeoptimizarsimultáneamenteaspectosnutricionales(porejemplo,altaproduccióndeuncompuesto)yaspectossensoriales(14)(porejemplo,ausenciadeamargor)esloqueDFDMbuscaresolverprecisamente(11).Porestarazón,sevuelveimperativosintetizarlaliteraturamásrecienteydealtoimpactoquedemuestrecuantitativamentelasuperioridadyviabilidadindustrialdeDFDM(15).Apesardetodoloanterior,existeunabrechadeconocimientosignificativarespectoa:1)cuálessonlosprincipiosdediseñoyensamblajemásefectivosparaasegurarlaestabilidad,robustezyrendimientosostenidodelosconsorciosdiseñadosenmatricesalimentariascomplejas,y2)laevidenciacuantificablequedemuestredemaneraconfiablelamejorasimultáneaysignificativademúltiplesparámetrosnutricionalesysensorialesencomparaciónconlasfermentacionestradicionales(16,17).Enconsecuencia,elobjetivodeestainvestigaciónbibliográficaessintetizaryevaluarcríticamentelaevidenciacientíficadealtoimpactosobrelaeficaciadelaFermentaciónDirigidaporMicrobiomasDiseñados(DFDM)comounaestrategiabiotecnológicaparalamejorasimultáneaysignificativadelperfilnutricional(compuestosbioactivos,vitaminas,reduccióndeantinutrientes)ydelperfilsensorial(sabor,aroma,textura)devariosalimentosfuncionales.MATERIALESYMÉTODOSParacumplirconelobjetivodeesteestudio,seseleccionóunmétododerevisiónbibliográficaysistemática,incluyendorevisióndealcanceyestudiosoriginalesdealtoimpacto.Nuestro
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 135 objetivo,porlotanto,esrecopilar,analizareinterpretarlaevidenciacientíficamássólidasobreeltemadelaFermentaciónDirigidaporMicrobioma(MDDF).Así,paramaximizarlatransparenciayminimizarelsesgoenelprocesodeselección,seestablecióunprotocoloestricto,adaptadodePRISMA(ElementosPreferidosparaInformesdeRevisionesSistemáticasyMeta-Análisis).Enelprimerpaso,sellevóacabounabúsquedaexhaustivaenlasbasesdedatosacadémicasmásprestigiosaseindexadas,incluyendoWebofScience,Scopus,PubMedyScienceDirect.EsimportantedestacarquesecreóuncriterioparaasegurarquelosartículospublicadosenrevistasdeloscuartilesQ1yQ2(conunFactordeImpactomayora3.0)fueranunafuenteprioritaria,conelfindemantenerlacalidadyprecisióncientíficadelainformaciónanalizada.Sepropusounaestrategiadebúsquedacontérminosenespañoleinglés;estosfueron,“FermentaciónDirigida”O“MicrobiomasDiseñados”O“ConsorciosMicrobianosSintéticos”Y“AlimentosFuncionales”O“PerfilNutricional”O“PerfilSensorial”O“Biotransformación”.Acontinuación,seutilizaronrigurososcriteriosdeinclusión/exclusión.Loscriteriosdeelegibilidadseestablecieronconunenfoqueenlacalidad,asícomoenlasmedidasdemejoradelacalidad.Enlavisióndeesteinforme,seincluyeronartículospublicadosyrevisionessistemáticasenlosúltimos9años(2016-2025)enlosqueseaplicaronconsorciosmicrobianosensambladosracionalmente,siemprequemidieranmejorasenalmenosunparámetronutricionalYunparámetrosensorialenelproductofinal.Porelcontrario,seexcluyeronaquellosestudiosquenoinvolucrabanvalidaciónexperimentalinsilicoyaquellosqueeransolonoexperimentales;revisionesnarrativasdebajoimpactootrabajosenfocadosúnicamenteenbiomasa.Finalmente,yparaprevenirelsesgo,laSeleccióndeEstudiosfuerealizadademaneraindependientepordosrevisores,resultandoenlaaparicióndedesacuerdosquefueronresueltosporconsenso.La“muestra”enestaevaluacióndelusodelprotocoloPRISMAconsisteenartículoscientíficosderevistasindexadasdelprotocoloPRISMA.Enparticular,laliteraturaincluidasolofueincluidaparaMDDFconmatricesalimentariascomplejas(lácteos,cereales,legumbres)yaqueesteeselsistemadondelosefectosdeinteraccióndelasBacteriasÁcidoLácticas(LAB)ylevadurashansidoefectivosymásútiles(18).Tabla1.Entorno,medicionesyanálisisestadístico. Componente Descripcióndelatareaespecífica Citasdesoporte Entorno(contextodelosestudiosprimarios) Análisisdeestudiosexperimentalesinvitro(fermentacióncontroladaenbiorreactores)yenmatricesalimentariasreales(pruebasdeviabilidadenproductofinal,simulandocondicionesindustriales). (7,10,11,19) Mediciones(datosrecopilados) Extraccióndedatossobre:1.AtributosNutricionales:Concentraciónfinaldecompuestosbioactivos(GABA,péptidosantihipertensivos,vitaminasB);reduccióndeantinutrientes.2.AtributosSensoriales:Concentracióndecompuestosvolátilesclave(aldehídos,ésteres)mediantecromatografía(GC-MS);resultadosdepanelessensoriales(evaluacióndeamargor,saborumami). (14,15,20,21) Análisis Síntesiscualitativaycuantitativadelosresultadosprimarios.Seaplicóunanálisis (16,17)
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 136 estadístico(síntesisdedatos) deefectodetamañorelativo(cálculodelamejoraporcentualdelosparámetrosnutricionalesysensoriales)delosconsorciosdiseñadosfrentealoscultivosiniciadoresdereferencia.Seutilizóunanálisistemáticoparaidentificarlosprincipiosdeingenieríadeconsorciosmásreportadosyexitosos(cross-feeding,especializaciónfuncional). Enresumen,lametodologíaadoptadaparecesersólidayobjetiva.ElmarcoPRISMAnosolopermiteunarecoleccióndedatosreplicable,sinoquetambiénreduceelsesgodelrevisor.Además,elenfoqueenrevistasdealtoimpactopromuevelavalidezdelosdatos.Finalmente,lainclusióndelamedicióndeltamañodelefectorelativoofreceunamétricaobjetivaycuantificableparaevaluarlacontribuciónbiotecnológicarealdelFDDM,mientrasqueelanálisistemáticoayudaaidentificarlosmecanismossinequanonresponsablesdelaeficaciadelosconsorciosdiseñados.RESULTADOSLos26estudiosoriginalesqueinformanefectossignificativosquesatisfacíanladoblenecesidaddemediciónnutricionalysensorialfueronposteriormentesintetizadosutilizandoelrobustoenfoquePRISMA.Estoshallazgos,presentadosacontinuación,fueronelaboradosparasubrayarlaevidenciamásdestacadademejorasnutricionalesysensorialesconcomitantes,enfocándose,sobretodo,enlasuperioridaddelFDDMsobremonocultivosoconsorciosempíricamenterealizados.Mejorasustancialdelperfilnutricionallafuerzadelcross-feedingdirigidoLosresultadosrecopiladossonaltamenteconsistentes:losconsorciosconstruidostienenunacapacidadsobresalienteparapromoverlaproduccióndelosmetabolitosfuncionalesdealtovalordeseados.Elsecretodetrásdeesteéxitoeselusodelprincipiodealimentacióncruzada,unainteracciónmetabólicaexacta,comúnmenteentreunabacteriadelácidoláctico(LAB)yunalevadura(10,19).Tabla2.ImpactodelaFDDMenlaproduccióndecompuestosbioactivosendiversasmatricesalimentarias Compuestobioactivoobjetivo Matrizalimentaria(ejemplo) FDDMvs.monocultivo(mejorarelativa) Mecanismodesinergiaclave Referenciaclave y-Ácidoaminobutírico(GABA) Bebidaslácteasfermentadas Aumentodehasta45%enlaconcentraciónfinal Lalevaduraconsumesubproductosinhibidores(ej.piruvato),aliviandoelestrésdelaBALproductoradeGABA(L.brevis)yoptimizandolaactividaddeglutamatodescarboxilasa. (22,23) VitaminaB9(ácidofólico) Cervezasinalcohol(matrizcereal) 2.8veceslaproducciónencomparación LaBALsuministraprecursoresdepurinas,optimizandolarutabiosintéticadelacepadeSaccharomycescerevisiaediseñadaparalasíntesisdefolato. (24,25) Péptidos Hidrolizadosde Aumentodela UnaBALhidrolizalaproteína;otra (25)
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 137 antihipertensivos(inhibidoresdeECA) proteínavegetal(chícharo/soja) actividadinhibitoriaen38% cepa,conaltaactividadpeptidasa,optimizaeltamañoylasecuenciadelpéptidofinal. EstaventajasedestacaclaramenteenlaTabla2,queresumelosprincipaleshallazgosbasadosenlamatriz.Dehecho,esevidenteapartirdelatablaqueelco-cultivodesarrolladotieneelpotencialdesuperarlaslimitacionesdecepassolitarias.Yaque,enelFDDM,lalimitaciónosubproductometabólicodeunacepasetransformaenunsustratonecesarioqueimpulsalaeficienciadelbioprocesodeotracepa.Otrobuenejemploeslafabricacióndefolatoporque,segúnlastasasdeacoplamientooptimizadas,podemosobtenernivelestresvecesmásaltosqueunacepaaislada(24).ModulaciónsensorialdirigidaeldobleéxitodesaboryaromaUnodelosmayoresdesafíosabordadosenelFDDMesresolverundilemaatemporal:altafuncionalidadfrenteabajaaceptabilidadsensorial.Frecuentemente,laaltaactividadproteolíticarequeridaparalaliberaciónbiosintéticadepéptidosbioactivostieneunprecio:unamargorenformadepéptidoshidrofóbicos(26).Aunque,ensubase,elFDDMtrataestalimitaciónmediantelaestructuracióndelajerarquíametabólica,conalgunascepasespecializadasen"limpiezasensorial".UnejemplodeestecontrolprecisodelperfilvolátilseproporcionaenlaFigura1. Figura1.Comparacióndecompuestosvolátilesclaveenlechedecocofermentada:FDDMvs.Monocultivo.ElFDDMdemostrólacapacidaddetransformarcomosemuestraenlafigura.Esdecir,losaldehídos(saboresnodeseados),comoelhexanal,sonunproblemadeoxidaciónlipídicaenlafermentacióndematricesvegetales(21).Peroelconsorciodiseñado(FDDM)mostróunareducciónpromediodel75%enhexanal,encomparaciónconelmonocultivo.Además,seobservóunaumentoenlaproduccióndeésteres(porejemplo,acetatodeetilo),queproducenotasfrutalesyfloralesdeseables,enmásdel50%(21).Estosugierequeelcontrolsensorial
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 138 ocurrealdistinguirlascepas:elLABseenfocaenlaacidificaciónylalevadura(Pichia)utilizalosprecursoresparalasíntesisdearomascomplejos.EstabilidadyrobustezdelconsorciolabaseparalaescalaindustrialFinalmente,reconocemosquelaestabilidaddelconsorcioesunacondiciónsinequanonesencialparasuutilizaciónindustrial.LosestudiosrevisadosindicanqueelFDDMesfuertesisecontrolandoscaracterísticasprincipales:elprimeraspectoescontrolarlaproporcióninicialdeinóculo(unaproporciónLAB:Levadurade3:1a5:1,encontradacomolamásestable)yelsegundoimplicadiseñarinteraccionesmetabólicasobligatorias(10,19).Dehecho,talevidenciaindicaestabilidadcomunitaria,dondelasproporcionesdecepassemantienenestablesconmenosdel5%dedesviaciónylafermentaciónsemantienepornomenosdecincociclosdefermentación,locualesunfactordepreocupaciónqueconfirmaqueestetipodetecnologíaespotencialmenteescalable(19).DISCUSIÓNLafermentaciónimpulsadapormicrobiomasdiseñados(FDDM),dehecho,esdefinitivamenteunenfoquemejoradodeingenieríabiotecnológicayrealizaunpropósitonoaccesibleparalafermentacióntradicionaldurantedécadas:elcontrolsimultáneoycontroladodemuchascaracterísticasfuncionalesysensoriales(11).Nuestroshallazgoscorroboranelcambiodefinitivodeunmarcoempíricoaunenfoqueracionaldelossistemasbiológicosenlabiotecnologíaalimentaria,conunamejorarobustadel45%enmetabolitosclaveyunamodulaciónsensorialprecisa(12).Lasinergiametabólicacomofuentedeenergíaparalanutriciónestáenelcorazóndeestaventaja,yloquelaalimentaesexplotaróptimamentelasinergiametabólica.Unejemplodeellosonlospéptidosbioactivos(Tabla2).Tradicionalmente,elenfoquehasidoaislarcepasconaltaactividadproteolítica,comoenelcasodeLactobacillushelveticus,paralograrunrendimientomáximodepéptidos(26).Sinembargo,comosemencionóanteriormente,unaaltaproteólisisfrecuentementeproduceunsaboramargoindeseable,formandoundilemafuncional.Porotrolado,elestudioFDDMmostróunasoluciónelegante(25).Tambiénpresentaronunacepahidrolíticayunasegundayterceracepaconaltaactividadpeptidasaycapacidadparaproducirsaborumami.Estoresultóenunhidrolizadoqueteníaun38%másdepotenciadeinhibicióndelaECAyunapuntuacióndeamargormuchomásbajaencomparaciónconelmonocultivo.EstoesparticularmenteimportanteporquemuestracómoFDDMaliviaproblemasfuncionalesycolateralesdentrodelmismoprocesodefermentación.FDDMlogrócerrarmidicotomíaentrefuncionalidadypalatabilidad,perosupongoqueellogromásdisruptivoprobablementeserálaoportunidaddediseñarproductosqueseantantomássaludablescomomásagradablesalpaladar.Dehecho,comoseilustraenlaFigura1,elcontroldelaromaesunejemploparadigmático;losmonocultivosdeBALfrecuentementeproducenperfilesdesabordemasiado
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 139 ácidosoplanosconlaretencióndesaboresnodeseadosenmatricesvegetales(20).Encontraste,FDDMexplotalacomplementariedaddenicho(21).ComoBALseenfocaprincipalmenteenlaacidificaciónrápida,laslevaduras(PichiaoKluyveromyces)sonespecialistasenlasíntesisdeésteresyalcoholessuperiores,dondeproducencompuestosclaveparaelsaborafrutado(21).Así,elconsorciodesarrolladoofreceunperfilsensorialindividualizadoquecubrelaacidezyomitealdehídos(porejemplo,Hexanal),loquetieneunefectoencadenaparaelconsumoyaceptaciónporpartedelosconsumidores.Talcontroldelacomplejidadaromáticanoesaccidentalsinounaselecciónracionaldeespeciesquecooperanyseenriquecenmutuamente.Sinembargo,aunqueestosresultadosrevelanalgunosresultadosprometedores,losproblemasrealesenlaimplementaciónindustrialdeFDDMsonlaestabilidadalargoplazodelconsorcio(19).Laproporcióndeseadapuedepreservarseenbiorreactorescontrolados,enellaboratorio,bajocondicionescontroladas.Perotransferiresteprocesoagrandesvolúmenesycondicionesindustrialespocoestériles,loqueintroducederivacomunitaria,puedecausarunamayortasadederivacomunitaria,dondelascepasmásrápidasorobustas(o"robustas")comienzanasuperaralascepasmásfuncionalesoduraderas,disminuyendolacalidaddellote(10).Porlotanto,serealizanmuchosestudiosparareduciresteriesgohoyendía.Unodelosenfoquesinnovadoresesunodelaingenieríadelainterfazdebioprocesosmediantelainmovilizacióndecélulasenmatricesdehidrocoloides(19).Conestemétodosepuedelograrlaprotecciónfísicadelascepasy,crucialmente,seproporcionalaproximidadmetabólicarequeridaparalaalimentacióncruzadaobligatoriaparaevitarlainterrupcióndelsistema.Enretrospectiva,FDDMnoessolounamejorametodológicasinounarevolución:evolucionamosde"descubrir"cepasfuncionalesenlanaturalezaa"diseñar"funcionesbiológicascomplejas.Laevidenciarecopiladanopuedenegarsequeesteenfoquenosolooptimizalosalimentosfuncionales,sinoquetambiéndemaneracontroladayconcurrentedesdeelaspectonutricionalysensorial,confirmandosuposicióncomounandamiobiotecnológicoesencialparaelfuturosostenibledelosalimentosylasaludglobal.CONCLUSIONESDebidoasusuperioridadbiotecnológica,juntoconlaoptimizacióndual,lafermentacióndirigidapormicrobiomasdiseñados(FDDM),debeserfirmementecolocadaenlosprimerospuestosdelaestrategiabiotecnológica,porquesuperaconsistentementealoscultivosiniciadorestradicionales.EstosedebeaquelaFDDMpermitelaoptimizaciónconcurrenteymedibletantodeloscomponentesnutricionalescomosensoriales,locualsesustentaenaumentosdehastaun45%enlageneracióndecompuestosbioactivosprincipales,combinadosconunamodulaciónsensorialprecisaparaeliminarsaboresdesagradablesmientrasserealzanlosoloresagradables.Lavalidacióndeldiseñológicomáslasinergiametabólica,eléxitocentraldelaFDDMeslavalidacióndeldiseñológicodeconsorcios.Poresarazón,serealizóunaespecializaciónfuncionalespecialalexplotarlasinergiametabólica(alimentacióncruzada)entrecepas.Así,
FERMENTACIÓNDIRIGIDAPORMICROBIOMASDISEÑADOS:UNAESTRATEGIABIOTECNOLÓGICAPARAMEJORARELPERFILNUTRICIONALYSENSORIALDEALIMENTOSFUNCIONALES 140 estemétodonosolopermitirálautilizacióndemásmetabolitos,sinoquetambiénabordarálaantiguadistinciónentrealtafuncionalidadybajapalatabilidadqueperjudicabagravementealosmonocultivos.LaFDDMcomounaplataformaprometedoraparalaindustriadealimentosfuncionalesenelfuturo,sinembargo,dependedesuestabilidadalargoplazodelconsorcio,cuyanecesidaddebesuperarseparasercomercialmenteviable,aunqueexisteunaperspectivasignificativaenelfuturo.Porlotanto,laevidenciaestudiadasugierequelainvestigaciónfuturadeberíaenfatizarenlaconstruccióndelainterfazdebioprocesos(porejemplo,inmovilizacióncelular)paraobtenerrobustez,proporcióndecepasyreproducibilidadderesultadosapartirdelotesindustrialesvariables.REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS1.VinderolaG,GuerinO,GetteM,PescumaM,AuderoM,LonderoA.Healthbenefitsoffunctionalfoods:theroleoffermentation.CurrOpinFoodSci.2021;41:73–81.2.MarcoML,SandersM,GänzleM,ArrietaM,BienenstockJ,CotterP.TheInternationalScientificAssociationforProbioticsandPrebiotics(ISAPP)consensusstatementonfermentedfoods.NatRevGastroenterolHepatol.2021;3(18):196–208.3.PangB,ZhangB,ShiY,WangJ,ShiT,ZhangW.Theroleofmicrobialfermentationinimprovingthebioavailabilityoffunctionalcomponentsinfood.TrendsFoodSciTechnol.2023;(135):240–56.4.LavefveV,GellynckX,KirsanovsV,VandeVeldeF.Sensoryperceptionandacceptabilityoffunctionalfoods:anintegrativereview.CritRevFoodSciNutr.2019;1(29):114–31.5.TamangJ,CotterP,EndoA,HanN,KorbelováE,LiuS.Fermentedfoodsinaglobalage:evolutionandfutureperspectives.NatRevMicrobiol.2022;5(20):307–20.6.HeY,ZhangB,ShiY,WangJ,YangY.Recentadvancesintheproductionoffunctionalcomponentsbyfermentationtechnologyinfoods.FoodResInt.2022;(162):112–109.7.GobbettiM,DeAngelisM,DiCagnoR.Thesourdoughfermentationasabiotechnologicalprocessforthemanufactureoffunctionalfoods.CurrOpinFoodSci.2019;(27):95–101.8.HeeremansN,VanderMeerenP,DeVuystL.Challengesandopportunitiesintheselectionofstarterculturesforfermentedfoods.FEMSMicrobiolRev.2020;3(44):355–73.9.O’TooleP,MarchesiJ.Reviewofthemetagenomicsofthehumangutmicrobiome.NatMicrobiol.2017;5(2):17–43.10.GroteJ,HeiligH.Rationaldesignofsyntheticmicrobialcommunitiesfortargetedmetaboliteproduction.CurrOpinBiotechnol.2022;(73):112–8.11.LawleyT,TheriotC.Modularengineeringofthegutmicrobiota.Nature.2020;7828(586):240–6.12.Camarinha-SilvaA,LamosaP.Syntheticmicrobialcommunities:Engineeringthefutureoffood.TrendsBiotechnol.2023;1(41):1–4.13.DiMaioS,DeAngelisM,RizzelloC.Designofmicrobialconsortiafortheproductionofhigh-valuecompoundsinfood.Microorganisms.2022;10(10):19–92.14.PessioneE,LambertiC.Biotechnologicalstrategiesforenhancingthenutritionalprofileoffermentedfoods.JFunctFoods.2019;(57):11–20.
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