Metabolismo de las isoflavonas de soja daidzeína y genisteína por bacterias intestinales

Trabajo presentado en el XXVII Congreso Nacional de Microbiología, celebrado en Málaga (España), del 2 al 5 de julio de 2019

En la planta, las isoflavonas de soja se encuentran como glicósidos unidas a residuos de azúcar. Para su completa absorción y actividad, las isoflavonas de la dieta se tienen que transformar en agliconas, lo que se lleva a cabo por glicosidasas celulares y microbianas. Tras su absorción, las agliconas se acomplejan con ácido glucurónico o sulfatos. Estos compuestos se excretan al intestino donde las agliconas pueden liberarse otra vez por la acción de microorganismos intestinales y ser absorbidas de nuevo (circulación entero-hepática). Las agliconas pueden ser también metabolizadas por la microbiota a través de reacciones de deshidroxilación, reducción, rotura del anillo pirona, desmetilación, etc., dando lugar compuestos de mayor actividad biológica (como el equol a partir de la daidzeína) o moléculas inactivas (como la O-desmetilangolensina; ODMA) Alrededor del 80-90% de las personas producen O-DMA, mientras que solo 30-50% son capaces de producir equol. El conocimiento de los microbios que participan en el metabolismo de las isoflavonas y las vías que utilizan es todavía limitado. En las últimas décadas se han identificado y caracterizado diversas bacterias productoras de equol. La mayoría de las cepas pertenecen a la familia Coriobacteriaceae y, en particular, a las especies Adlercreutzia equolifaciens, Assacharobacter celatus, Enterorhabdus mucosicola, Slackia isoflavoniconvertens y Slackia equolifaciens. Algunas cepas producen también 5-hidroxiequol a partir de la genisteína. Sin embargo, no se sabe si puede haber más microorganismos involucrados en estas transformaciones y se conoce poco sobre la regulación de los procesos, lo que impide desarrollar estrategias para modular la producción endógena de los metabolitos más activos. El objetivo de este trabajo es contribuir al estudio del metabolismo de las isoflavonas por bacterias intestinales de origen humano. Con este fin, a partir de muestras fecales de cuatro mujeres productoras de equol se aislaron unas 500 colonias y se sometieron a análisis de PCR cuantitativo en tiempo real (qPCR) para detectar genes que codifican enzimas involucradas en la biosíntesis de equol. Las cepas presuntivamente positivas se identificaron por métodos moleculares y su actividad sobre las isoflavonas daidzeína y genisteína se comprobó en medio de cultivo. Los metabolitos de las isoflavonas se identificaron y cuantificaron mediante análisis de cromatografía líquida de ultra alta presión (UHPLC). Se identificaron unos 100 aislados pertenecientes a los géneros Actinomyces, Anaerococcus, Bacteroides, Bifidobacterium, Cronobacter, Enterococcus, Escherichia, Gordonibacter, Finegoldia, Parabacteroides, Peptoniphilus y Streptococcus. Entre los aislados cabe mencionar una cepa de la especie Adlercreutzia equolifaciens. Varias de las cepas analizadas fueron activas sobre daidzeína y/o genisteína generando dihidrodaidzeína y dehidrogenisteína, respectivamente. Sin embargo, ningún aislado produjo equol en cantidades superiores al límite de cuantificación, ni siquiera la cepa de A. equolifaciens. Estas y otras cepas de interés se han sometido a secuenciación genómica con el fin de determinar la base genética de su actividad sobre las isoflavonas mencionadas.

Estos estudios se financian con proyectos MINECO (AGL2014-57820-R) y Principado de Asturias (IDI/2018/000114).