In vitro impact of tenebrio molitor insect flour on human gut microbiota
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.14/33836 |
Resumo: | A farinha de inseto de Tenebrio molitor (TMIF) é considerada um ingrediente alimentar nutritivo que ainda carece de avaliação do seu potencial nutricional na dieta humana. Um dos maiores indicadores do efeito da dieta na saúde humana é a composição da microbiota intestinal, principalmente a presença de grupos bacterianos benéficos, como as bactérias probióticas. Desta forma, foram elaborados dois modelos in vitro da microbiota intestinal para avaliar o efeito da TMIF na microbiota intestinal. Um dos modelos usou culturas puras de estirpes de Lactobacillus e Bifidobacterium em monoculturas e co-culturas (pares e consórcio) para avaliar o efeito da TMIF e a atividade metabólica destas bactérias. Adicionalmente, o efeito direto da farinha nas células bacterianas quando estas se encontram em stress nutritivo também foi avaliado. Posteriormente, a interação de todos os grupos presentes da microbiota intestinal bacteriana foi avaliada a partir de fezes de voluntários humanos, utilizando neste caso TMIF sujeitas ou não a uma pré-digestão. A avaliação da viabilidade celular e atividade metabólica foi realizada e comparada em ambos modelos. No primeiro modelo com culturas puras, não foram observados efeitos negativos da TMIF na viabilidade e no crescimento das bactérias probióticas, ocorrendo um aumento do crescimento e da produção de ácidos gordos de cadeia curta (SCFA) e lactato. Durante o tempo de incubação em stress nutritivo, o número de células bacterianas viáveis foi mantido mostrando que a farinha não apresenta qualquer efeito direto tóxico nas células. No segundo modelo, o modelo in vitro fecal, a TMIF digerida e não digerida demonstrou ter efeitos positivos no crescimento dos grupos bacterianos considerados benéficos (ex. Bacteroidaceae e Prevotellaceae) sem promover o crescimento significativo nos grupos com impacto negativo na saúde humana (ex. Clostridium histolyticum, Desulfovibrionales e Desulfuromonales). A TMIF promoveu uma produção mais elevada de ácidos orgânicos como o acetato e o propionato. Na presença de TMIF a produção de amoníaco foi na gama de concentrações consideradas não citotóxicas. Em relação ao conteúdo de aminoácidos das amostras de TMIF, a forma não digerida apresentou ter maior concentração de aminoácidos totais enquanto que a amostra digerida a maior concentração em aminoácidos livres. Como conclusão, a TMIF pode ser um potencial substituto de carne graças ao seu conteúdo nutricional e ao impacto na microbiota intestinal. |
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In vitro impact of tenebrio molitor insect flour on human gut microbiotaMicrobiota intestinalModelo in vitroFarinha de insetoGut microbiotaInsect flourIn vitro modelNutritional proprietiesPropriedades nutricionaisDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasA farinha de inseto de Tenebrio molitor (TMIF) é considerada um ingrediente alimentar nutritivo que ainda carece de avaliação do seu potencial nutricional na dieta humana. Um dos maiores indicadores do efeito da dieta na saúde humana é a composição da microbiota intestinal, principalmente a presença de grupos bacterianos benéficos, como as bactérias probióticas. Desta forma, foram elaborados dois modelos in vitro da microbiota intestinal para avaliar o efeito da TMIF na microbiota intestinal. Um dos modelos usou culturas puras de estirpes de Lactobacillus e Bifidobacterium em monoculturas e co-culturas (pares e consórcio) para avaliar o efeito da TMIF e a atividade metabólica destas bactérias. Adicionalmente, o efeito direto da farinha nas células bacterianas quando estas se encontram em stress nutritivo também foi avaliado. Posteriormente, a interação de todos os grupos presentes da microbiota intestinal bacteriana foi avaliada a partir de fezes de voluntários humanos, utilizando neste caso TMIF sujeitas ou não a uma pré-digestão. A avaliação da viabilidade celular e atividade metabólica foi realizada e comparada em ambos modelos. No primeiro modelo com culturas puras, não foram observados efeitos negativos da TMIF na viabilidade e no crescimento das bactérias probióticas, ocorrendo um aumento do crescimento e da produção de ácidos gordos de cadeia curta (SCFA) e lactato. Durante o tempo de incubação em stress nutritivo, o número de células bacterianas viáveis foi mantido mostrando que a farinha não apresenta qualquer efeito direto tóxico nas células. No segundo modelo, o modelo in vitro fecal, a TMIF digerida e não digerida demonstrou ter efeitos positivos no crescimento dos grupos bacterianos considerados benéficos (ex. Bacteroidaceae e Prevotellaceae) sem promover o crescimento significativo nos grupos com impacto negativo na saúde humana (ex. Clostridium histolyticum, Desulfovibrionales e Desulfuromonales). A TMIF promoveu uma produção mais elevada de ácidos orgânicos como o acetato e o propionato. Na presença de TMIF a produção de amoníaco foi na gama de concentrações consideradas não citotóxicas. Em relação ao conteúdo de aminoácidos das amostras de TMIF, a forma não digerida apresentou ter maior concentração de aminoácidos totais enquanto que a amostra digerida a maior concentração em aminoácidos livres. Como conclusão, a TMIF pode ser um potencial substituto de carne graças ao seu conteúdo nutricional e ao impacto na microbiota intestinal.Tenebrio molitor insect flour (TMIF) is considered a nutritious food ingredient but still needs assessment of its nutritional potential in the human diet. One of the major indicators of the effect of diet on human health is the composition of the gut microbiota, especially the presence of beneficial bacterial groups, such as probiotic bacteria. In this way, two in vitro models of the gut microbiota were elaborated to evaluate the effect of TMIF on the gut microbiota. One of the models used pure cultures of Lactobacillus and Bifidobacterium strains in monocultures and co-cultures (pairs and consortium) to evaluate the effect of TMIF and the metabolic activity of these bacteria. Additionally, the direct effect of the flour on bacterial cells when they are in nutritive stress was also evaluated. Subsequently, the interaction of all groups present in the bacterial gut microbiota was evaluated from human volunteer faeces, using in this case TMIF subjects with or without pre-digestion. The evaluation of cell viability and metabolic activity was performed and compared in both models. In the first model with pure cultures, no negative effects of TMIF on the viability and growth of probiotic bacteria were observed, with an increase in the growth and production of short chain fatty acids (SCFA) and lactate. During incubation time under nutritional stress, the number of viable bacterial cells was maintained showing that the flour does not have any direct toxic effect on the cells. In the second model, the in vitro faecal model, digested and undigested TMIF have been shown to have positive effects on the growth of bacterial groups considered beneficial (e.g. Bacteroidaceae and Prevotellaceae) without promoting significant growth in groups with a negative impact on human health (e.g. Clostridium histolyticum, Desulfovibrionales and Desulfuromonales). TMIF promoted a higher production of organic acids such as acetate and propionate. In the presence of TMIF the production of ammonia was in the range of concentrations considered non-cytotoxic. Regarding the amino acid content of the TMIF samples, the undigested form presented to have higher concentration of total amino acids while the digested sample the highest concentration of free amino acids. As a conclusion, TMIF may be a potential meat substitute because of its nutritional content and the impact on the intestinal microbiota.Paula, JauregiPintado, ManuelaMadureira, RaquelGibson, GlennVeritati - Repositório Institucional da Universidade Católica PortuguesaCarvalho, Nelson Fernando Mota de2021-06-22T10:51:50Z2018-09-1220182018-09-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.14/33836TID:202729788enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-12T17:39:17Zoai:repositorio.ucp.pt:10400.14/33836Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:27:19.786857Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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