Desarrollo y evaluación in vitro de un probiótico de E. coli capaz de inhibir el crecimiento de la cepa patogénica de Escherichia coli K88

Los lechones destetados generalmente sufren gastroenteritis producida por la cepa de Escherichia coli K88. El presente estudio pretende producir cepas de E. coli que inhiban el crecimiento de la cepa k88 de E. coli para ser utilizadas como probiótico para combatir la diarrea post-destete.

Los criterios para la elección de los probióticos fueron que además de ser capaces de inhibir la cepa de E. coli K88, no presentaran los genes generalmente asociados a la virulencia mostrada por E. coli. Para ello se utilizaron un total de 463 aislados de E. coli procedentes de liquido ruminal, heces de vaca, heces de porcino, y muestras de tierra. Estas muestras fueron contrastadas frente a 18 aislados clínicos de E. coli K88 mediante la técnica de difusión por agar. La inhibición del crecimiento es el indicador más sensible para K88 con indicado de cepa 2-12 que ocurrió en 121 de 463 aislados: 96/358 procedentes de heces de vaca, 0/33 de líquido ruminal, 9/35 de heces de porcino y 16/37 en tierra. De las 121 cepas positiva, 71/121 fueron negativas para genes tóxicos, las cepas más inhibidoras se probaron frente a un rango de substratos para conocer la capacidad de utilizar carbohidratos que puedan estar incluidos en la dieta para mejorar la capacidad de competir en el intestino. Dos cepas, UM-2 y UM-7, utilizaron escasamente el almidón y la inulina. Los ensayos de competencia in Vitro entre las cepas de probiótico y la E. coli K88 cepas 2-12 se realizaron con glucosa como fuente única de carbono (medio mínimo; MM), MM+ 2% de almidón, o MM + 2% de inulina. Las cepas UM-2 y UM-7 fueron capaces de competir con las cepas 2-12 cuando la glucosa fue la única fuente de carbono, indicando que la actividad inhibitoria fue producida frente 2-12 fuentes independientes del carbono. Las cepas UM-2 competieron con las cepas 2-12 en los ensayos en los cuales el almidón de patata o la inulina fueron las únicas fuentes de carbono; la capacidad de la cepa 2-12 para mantener sus concentraciones en el cultivo fue probablemente el resultado de alimentación cruzada de azucares procedentes de la rotura de almidón e inulina que puede ser utilizada por la cepa 2-12. Por el contrario, UM-7 no creció tanto como UM-2 en almidón e inulina y 2-12 redujo rápidamente el crecimiento en cultivos sucesivos debido a la falta de productos de reducción del almidón y la inulina producidos por UM-7.

Se concluye que se puede producir una cepa de E. coli como probiótico sin producción de toxinas conocidas y con capacidad para inhibir la cepa de E. coli causante de la diarrea post-destete. Además, la capacidad para utilizar almidón e inulina es una ventaja respecto a otros probióticos en el tracto gastrointestinal.