¿Cuáles son los beneficios de la levadura en polvo Beta Glucan?

El beta-glucano es el principal componente del polisacárido de lunpared celular de levadura, que se encuentrunen la capa más interna de la pared celular. Es un polisacárido eestructuralcuya principal función fisiológica es mantener la resistencia mecánica de la pared celular y permitir que la célula mantenga su forma fisiológica normAl.En la década de 1940, el Dr. Louis Pillemer del Instituatecnológico de Massachusetts descubrió una sustancia en la pared celular de la levadura que podría aumentar la inmunidad [1]. En 1961, Drs. Diluzio y Riggi de la universidad de turón determinarelque el ingrediente activo en la levadura glucan. En 1961, el Dr. Diluzio y el Dr. Riggi de la universidad de Turín determinarelque el ingrediente activo en los polisacáride de levadura era -glucano [2].

La levadura − -glucano se compone de glucosa, celuna estructura química dominada por − -1,3-d-glucano como la cadena principal y − -1,6-d-glucano como la cadena de rami(como se muestra en la figura 1), y un peso molecular de 20-4000 kDa [3-4]. Representa del 30 al 35% del peso seco de la pared celular de levadura. En 2010, China incluyó la levadura − -glucanen la lista de nuevos ingredientes alimentarios, celuna cantidad comestino superior a 250 mg/ día, y en 2012se añadió como suplemenanutricional a la leche de fórmula para niños mayores [5]. Además, la levadura − -glucanha pasado revisiones de seguridad en los Estados Unidos, la Unión europea y otros lugares. Por ejemplo, el beta-glucano de levadura fue aprobado como "generalmente reconocido como seguro" (GRN No. 239) por la administración de alimentos y medicamentos de los Estados Unidos (FDA) en 2009, y puede usarse en una variedad de alimentos como productos horneados, bebidas y productos lácteos, con una adición de No más de 200 mg por porción. La Unión europea aprobó la levadura beta-glucano para la venta como un ingrediente alimenticio nuevo en 2011(2011 /762/EU).

Actualmente, la levadura β-glucanestá ampliamente disponible. Comercialmente, por lo general se prepara de brewer'slevadura (levadura pan) a través de la extracción, tratamiento ácido-base, secado por pulverización y otras etapas. Además de Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromycesmarxianus y Kluyveromyces lactis fueron aprobados para su uso en alimentos en 2013 y 2024, respectivamente. Kluyveromyces marxianus tiene una rápida tasa de crecimiento y contiene componentes antioxidantes, por lo que es una materia prima potencial para la extracción de − -glucan [6].

Vaithanomsat etAl.[7] investigaron el potencial del − -glucano derivado de Kluyveromyces marxianus como un material polimérico, y encontraron que podría ser utilizado como un material polimérico potencial como la levadura comercial − -glucano. Chen etAl.[8]encontraron que el − -glucan derivado de Kluyveromyces marxianus tenía una fuerte actividad antioxidante contra el radical de difenilpicrilhidracilo (DPPH ·), el radical hidroxilo (·OH) y el radical de anión superóxido (O2·) tienen un fuerte efecto de eliminación, por lo que exhiactividad antioxidante.

El Beta-glucan tiene una variedad de beneficios para la salud, tales como inmunomodulación, mejora la salud intestinal, regula el metabolismo de glicolípidos y la actividad antioxidante. unmedida que la política de "China saludable 2030" entra en la etapa de plena implementación, el beta-glucande levadura ha llegado gradualmente al ojo público debido a sus importantes efectos inmunomoduladores y prebióticos. Levadura − -glucanpuede ser reconocido por los receptores de reconocimiento de patrones en la superficie de las células inmunes, que pueden activar los efectos inmunes en el cuerpo; Regular la flora intestinal, promover la inmunidad intestinal, puede ser utilizado y metabolizado por la flora intestinal específica, y afectar positivamente la salud del cuerpo mediante la regulación de la flora intestinal y sus metaboli[9].

1 actividad funcional de la levadura → -glucan

1.1 función inmune

1.1.1 regula la función inmune y promueve la inmunidad intestinal

La levadura − -glucano es un inmunomodulador naturAl.Su mecanismo inmunomodulador incluye la Unión específica a las células inmunes y la estimulación de las células inmunpara ejercer actividad inmunológica en el cuerpo [10-11]. Después de que la levadura β-glucan llega al intestino, se une a los receptores de reconocimiento de patrones (PRRs) expresados por macrófagos en las microvellosidades de Peyer's parches y se internaliza [12-13]. Luego, después de ser reconocido por el receptor, una señal es transmitida a las células mononucleares de sangre periférica humanas (PBMCs), entre las cuales la Dectin-1 y el receptor del complemento 3 (CR3) son los dos principales receptores para que las células inmunes reconozcan levadura − -glucan y produzcan fagocitosis. Finalmente, después de recibir la señal transmitida, el fagolisosoma en PBMCs depende de NADPH oxidpara consumir una gran cantidad de oxígeno y producir una explosión oxid, matando así eficazmente a los patógenos que fagocitiz[14-17].

Algunos estudios han confirmado que las células presentadoras de antígeno están específicamente Unidas por la levadura − -glucano, que luego es reconocido y fagocitizpor la molécula Dectin-1 que expresa, activando así la vía de NF-− B y mediando una respuesta inmune mediante la promoción de la secreción de factores inflamatorios como el factor de necrosis tumoral - - (TNF- -) y la interleucin-6 (IL-6) [18]. Zhao Wenting etAl.[19] encontraron que la levadura − -glucan puede promover significativamente la formación de macrófagos y mejorar su función fagocía través de un modelo de fagocitosis de los macrófagos de pez cebra. Lee etAl.[20] encontraron que la levadura − -glucan promueve la respuesta inmune al inducir la producción de IFN- − y la diferenciación celular Th1. Zhu YamenetAl.[21] encontraron que la levadura − -glucan puede mejorar significativamente la actividad de las células NK de ratón. Además, cada vez hay más pruebas [22] de que la levadura β-glucan puede "entrenar" las células inmunes inn, alterando así la biología de los monocitos y los precursores de los macrófagos para producir una respuesta inmunmás eficaz. Patricia etAl.[23] encontraron que la levadura β-glucan puede promover la producción de "inmunidad entren" en monocitos primarios humanos, produciendo así una respuesta inndel huésped eficaz en la respuesta inmune no específica.

Además de su capacidad para activar neutrófilos y fagoci, además de activar e influir en la "inmune neuroendocrina" red reguladora, levadura β-glucan también tiene la función de promover el sistema inmune intestinal [24]. Wang etAl.[25] encontraron que la inyección de levadura − -glucan puede mejorar la inmunidad intestinal al mejorar la vía de señalización NF- − B en el mero perla. Carballo etAl.[26] encontraron que la levadura − -glucan puede aumentar la expresión de IL-1 y la expresión del factor 7 regulador del interferón, reducir la proporción de bacterias dañinas como el Vibrio en el intestino y mejorar la inmunidad intestinal de los peces. Wang etAl.[27] encontraron que la levadura − -glucan puede aumentar significativamente las concentraciones de IFN- − y IL-6 y promover la proliferación de linfocitos; También aumenta la abundancia de probióticos La abundancia de bacterias en el intestino, y promover la función del sistema inmune intestinal.

1.1.2mejorar la inmunidad e inhibir una respuesta inmune excesiva

Los niños son propensos a infecciones del tracto respirsuperior debido a su sistema inmunitario subdesarrollado. La suplementación diaria con levadura β-glucan puede mejorar significativamente a los niños#39;s reducir la incidencia y duración de los resfriados. En ensayos clínicos sobre infecciones respiratorias crónicas en niños, se encontró que la administración oral a corto plazo de beta-glucan de levadura aumenta significativamente los niveles de albúmina, lisozima e IgA en la saliva de niños enfermos, regula su función inmune de la mucosa y acorta significativamente el curso de enfermedades respiratorias crónicas en niños [28-29]. Meng etAl.[30] encontraron que después de un período de complementación con beta-glucan de levadura, la incidencia y duración del resfriado común en niños susceptibles a enfermedades del tracto respirsuperior se redujo en un 66%. Además, los ensayos clínicos también han demostrado que la levadura beta-glucan puede mejorar el sistema inmune después del ejercicio excesivo. Por ejemplo, los corredores de maratque tomaron 250 mg o 500 mg de beta-glucan de levadura diariamente durante cuatro semanas después del maratredujeron significativamente los síntomas de infecciones respiratorias [31].

Cuando el cuerpo y#39;s respuesta inmune excede el rango normal, el cuerpo's propias células normales o tejidos son atacados, que se llama una reacción alérgica. Clínicamente, las enfermedades relacionadas son comunes, como la rinitis alérgica y el asma alérgico [32]. Levadura − -glucan puede afectar significativamente la respuesta inmune de los linfocitos Tcolaboradores (células Th1 y Th2), liberar citocinas antiinflamatorias como la interleucina y el factor de crecimiento transformante, inhibiendo así eficazmente las reacciones alérgicas [33]. Talbott etal. [34] encontraron que un suplemento de 250 mg/ día de beta-glucan de levadura durante 4 semanas puede mejorar los síntomas alérgicos, como se evidencia en un análisis de inmunoglobulina E sérica y otros indicadores en 48 voluntarios con rinitis alérgica al polen (24 sujetos cada uno en los grupos de beta-glucan de levadura y placebo). Kirmaz etal. [33] investigaron los efectos del beta-glucan de levadura en pacientes con rinitis alérgica. Se encontró que después de la administración a largo plazo, la expresión de IL-12 por las células Th1 en el cuerpo aumentó, mientras que la expresión de IL-4 e IL-5 por las células Th2 disminuyó significativamente. Al mismo tiempo, disminuyeron los eosinófilos granulocitos, aliviando así los síntomas de la rinitis alérgica.

1.2 función prebiótica

1.2.1 regula la flora intestinal y mejora la salud intestinal

Levadura − -glucan puede resistir la hidrólidel ácido gástrico y enzimas digestivas hasta cierto punto, y mejorar la peristalsis intestinal. Al mismo tiempo, es absorbido y metabolizado por la flora intestinal, y regula el cuerpo#39;s azúcar y metabolismo de los lípidos mejorando el host's flora intestinal y sus metaboli, exhibibeneficios prebióticos [4,35-36]. La levadura β-glucan también puede aumentar la secreción de inmunoglobulina A en la superficie intestinal y regular la expresión de moléculas de señal como hormonas y citocinas para mejorar la salud intestinal del huésped [37].

Han et al. [38] encontraron que la administración oral de levadura β-glucan alivisignificativamente la infiltración inflamy la apoptosis en ratones con colitis inducida por DSS,y mejoró la permeintestinal y la integridad de las estructuras de Unión estrecha. Li et al. [39] encontraron que la levadura β-glucan puede promover la producción de ácidos grasos de cadena corta, reducir la abundancia de bacterias dañinas como Bacteroides, y aumentar la abundancia de bacterias beneficiosas como Lactobacillus. Sun Yunhong et al. [40] encontraron que la levadura − -glucan puede regular la homeostasis inmune intestinal mediante la inhibide la vía de señalización NF- − B/NLRP3, restaurar la relación de los Firmicutes a Bacteroidetes phyla, aumentar la abundancia de probióticos como Lactobacillus y Akkermansia, y restaurar la función de la barrera de la mucosa intestinal, mejorando así la función de la colitis.

Hu et al. [35] encontraron que la levadura − -glucan tiene una actividad prebiótica similar a la inulina al inhibide la abundancia de bacterias dañinas como Firmicutes y Bacteroidetes phyla y aumentar el crecimiento de bacterias beneficiosas como Bifidobacterium. Además, la levadura β-glucan también puede promover la peristalsis intestinal, aumentar la tasa de intercambio intestinal de sustancias, y adsormicotoxinas para promover la salud intestinal. Sus principales mecanismos son los siguientes: 1. La levadura β-glucan puede inhibir la Unión de Escherichia coli al revestimiento intestinal inhibiendo competitivamente las adhesinas bacterianas localizadas en las puntas de Escherichia coli pili; 2. Regular la expresión de los neurotransmisores y las proteínas de Unión estrecha en el epitelio intestinal para luchar contra las bacterias patógenas, reforzando así la barrera mecánica intestinal y manteniendo la integridad de la mucosa; 3. La levadura de bajo peso molecular − -glucan puede penetrar las paredes celulares microbiy alterar el metabolismo celular, reduciendo la proporción de bacterias extrañas dañinas [41-43].

1.2.2 regular el metabolismo del azúcar y de los lípidos y mejorar el síndrome metabólico

La levadura β-glucan puede regular la microecología intestinal para prevenir el síndrome metabólico, proteger y reparar eficazmente las células pancreβ, y mejorar la resistencia a la insulina. Cao Yan[44-45] encontró que la levadura − -glucan puede regular la microflora intestinal de ratones obesos y diabéticos tipo 2, inhibir el proceso de gluconeogéhepática y la expresión de genes implicados en la síntesis de grasa, mejorar el microambiente del tejido adiposo, e inhibir eficazmente la inflamación crónica de los intestinos y el tejido adiposo causado por la obesidad y la diabetes tipo 2. Mitchelson [46] y otros encontraron que la levadura β-glucan puede aumentar la sensibilidad a la insulina y el metabolismo de los lípidos del hígado en ratones humanial mejorar la estructura de la flora intestinal.

Chen [47] y otros mostraron que la levadura β-glucan puede mejorar el síndrome metabólico mediante la reducción de los niveles de factores pro-inflamatorios como la IL-6 en la sangre de ratones altos en grasa y la reducción de la abundancia relativa de bacterias como Lactobacillus y Streptococcus. Otros estudios también han confirmado que la levadura β-glucan puede mejorar el síndrome metabólico regulando la flora intestinal, mejorando el peso, la acumulación de grasa y la esteatosis hepática [48]. La suplementación a largo plazo con levadura β-glucan puede restaurar el desequilibrio de la flora intestinal causado por una dieta alta en grasas, y puede mejorar el aumento de peso, la dislipidemia y la inflamación sistémica en ratas [49]. Además, la levadura − -glucan puede reducir la absorción de glucosa al inhibir las proteínas transportadoras de glucosa en el intestino, e inhibir la expresión de genes relacionados con la digestión de grasas y proteínas de transporte, reduciendo así la absorción y utilización de la grasa intestinal [47].

Levadura β-glucan también puede promover la liberación de lipoproteínas y ácidos grasos, lo que tiene un buen efecto en la reducción del colesterol en la sangre [37,50]. Una serie de ensayos clínicos también han confirmado los efectos beneficiosos de la levadura beta-glucan en diversas enfermedades metabólicas. Por ejemplo, Cronenet al. [51] llevaron a cabo un ensayo aleatorizado de intervención exploratoria controlado con placebo en pacientes con diabetes tipo 2, que mostró que después de tomar beta-glucan de levadura durante 8 semanas, los pacientes#39; La resistencia a la insulina mejoró significativamente. Mosikanon et al. [52] llevaron a cabo un experimento de población de 6 semanas en 44 personas obesas (2 2 personas) y encontraron que, en comparación con el grupo de control, la levadura − -glucan puede reducir el cuerpo#39;s la expresión de IL-6 y TNF- -, y reducen la circunferencia de la cintura y la presión arterial de los sujetos.

1.3 otros efectos a través de la regulación inmune y la función prebiótica

Levadura β-glucan también puede promover la cicatride heridas, mejorar los síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y el deterioro cognitivo a través de actividades inmunes y prebióticas. La levadura beta-glucan puede aumentar la infiltración de macrófagos en el sitio de la herida y al mismo tiempo fortalecer la resistencia a la tracción de la herida, promoviendo así la cicatride la herida [53]. Luo Zhen [54] encontró que el beta-glucan de levadura puede reducir el daño al tejido bronquial en la EPOC y mejorar significativamente la inflamación de la pared bronquial al mejorar el tipo y la abundancia de bacterias intestinales beneficiy afectar la expresión de proteínas en el tejido pulmonar, mejorando así significativamente los síntomas relacionados con la EPOC. Zhang Qiwei [55]encontró que la levadura − -glucan puede afectar la ruta de fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)/ proteína quinasa B (AKT) a través de los metabolide la flora intestinal para mejorar la respuesta neuroinflamatoria y mejorar la capacidad de aprendizaje y memoria de los ratones.

Mo et al. [56] investigaron si la administración oral a largo plazo de levadura β-glucan podría promover la producción de ácidos grasos de cadena corta en el intestino del ratón para inhibila neuroinflamación y, por lo tanto, aliviar los síntomas relacionados con el Alzheimer#39;s enfermedad. Xu et al. [57] encontraron que la levadura β-glucan podría alterar la composición de la flora intestinal y mejorar la disfunción cognitiva causada por el Alzheimer#39;s enfermedad a través de la vía del eje del cerebro.

2 Aplicación de levadura − -glucano en la industria alimentaria

La levadura β-glucan se utiliza cada vez más en la industria alimentaria, no sólo como aditivo alimentario e ingrediente alimentario para mejorar la textura y la estabilidad de los productos, sino también para mejorar sus beneficios para la salud (figura 2).debido a sus propiedades espesantes y emulsionantes, la levadura β-glucan se puede utilizar como espesante cuando se añade al yogur en las proporciones adecuadas [58]. Raikos et al. [59] agregi-glucan al yogur sengrasa en diferentes concentraciones. Cuando el contenido de − -glucan era tan alto como 0,8%, las propiedades físicas y estructurales del yogur eran mejores, y el tiempo de fermentación se redujo significativamente en 1 h. Sahlany et al. [60] añadi0,1% / 0,5% /1% de levadura − -glucan a la leche ácida, respectivamente, con 0,1% / 0,5% /1% de levadura − -glucan, y encontraron que en comparación con el yogur senadición de − -glucan, la acidez del bio-yogur con 0,5% y 1% − -glucan añadido aumentó, y la pérdida de agua y contracción disminu. Levadura β-glucan también tiene aplicaciones potenciales en productos de pan, pasta y galletas. Por ejemplo, añadir levadura − -glucano durante el proceso de elaboración del pan puede mantener las propiedades sensoridel pan. Martins et al. [61] añadiun 2% de levadura − -glucano al pan, que formó una estructura de poros uniforme después de la cocción, mejorando la textura y las propiedades nutricionales.

Levadura → -glucan puede ser utilizado solo o en combinación con otras macromoléculas como proteínas como materia prima para biorecubri, debido a sus buenas propiedades reológicas y biocompatibilidad [62]. Miroslav et al. [63] usaron 20% de levadura − -glucano y glicerpara producir una película densa y no porque es insoluble en agua. Después de un año de envejecimiento, las propiedades se mantuvieron casi sencambios, por lo que es un buen material de envasado de alimentos.

La retención de agua y propiedades emulsificantes de la levadura β-glucan y sus complejos son beneficiosos para los productos cárnicos, promoviendo la absorción de agua, mejorando el product's textura, e imparte diferentes sabores y texturas. Apostu et al. [64] encontraron que 1,5% de levadura − -glucan en productos cárnicos puede lograr una retención óptima de agua y reducir la cantidad de clorsódico en el producto. Zhang Manli [65] encontró que añadir − -glucano oun complejo a los productos cárnicos puede reducir la proporción de grasa y la cantidad de almidón añadido. La sustitución del 20% de la grasa de las salchicpor un complejo de levadura β-glucan y proteína de cacahuprodujo un producto con una retención de agua y textura comparables al producto comercial. Las propiedades emulsionantes de la levadura β-glucan también le permiten reemplazar parcialmente la grasa como un sustituto de grasa. Reis et al. [66] estudiaron el uso de levadura − -glucano para reemplazar la grasa en la producción de mayonesa, lo que resultó en una vida útil más larga y calorías más bajas que la mayonesa regular.

Con el aumento de las preocupaciones de salud, especialmente la demanda de mejora de la inmunidad y la prevención de enfermedades, la levadura β-glucan tiene un amplio potencial de aplicación en los mercados nacionales e internacionales como un ingrediente con múltiples beneficios para la salud. Actualmente, los productos relacionados con el glucan y la levadura cubren productos lácteos, alimentos funcionales, productos para la salud, etc., y las formulde productos incluyen bebidas, polvos, cápsulas, dulces, etc.[67-68]. Por ejemplo, Mead Johnson's "Blue Zen" serie de leche en polvo añade levadura − -glucan para mejorar la inmunidad, Red Bull's "EXTRA" producto, Amway's concentrado de jugo de manzana, y Goodhealth's buena salud masticables comprimidos masticables.

3 conclusión y perspectivas

China tiene una larga historia de alimentos fermentados y es rica en recursos de levadura, por lo que el uso eficaz de levadura β-glucan tiene un gran valor de aplicación. La levadura β-glucan tiene importantes actividades funcionales como la inmunomodulación y los efectos prebióticos, y se utiliza actualmente en aditivos alimentarios, suplementos nutricionales y portadores de fármacos. Senembargo, todavía hay algunos problemas con el desarrollo actual y la utilización de la levadura β-glucan: 1) aunque ha habido muchos ensayos en animales y humanos sobre la levadura β-glucan, la mayoría de ellos se centran en la regulación de la inmunidad y el metabolismo glicolípido, y otras actividades funcionales aún necesitan ser exploradas en profundidad. 2) a pesar de la similitud estructural de la levadura − -glucano, su peso molecular, relación de ramiy otras estructuras le dan diferentes propiedades fisicoquímicas, por lo que las relaciones estructura-actividad relevantes aún necesitan ser reveladas. 3) levadura − glucan tiene un amplio valor de aplicación en el campo de la alimentación, y se necesita más investigación sobre su procesamiento y la adaptabilidad del producto con el fende ampliar su ámbito de aplicación.

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