Produção da levedura enriquecida com selênio e encapsulada com pectina extraída da casca do cacau (Theobroma cacao L.) e outros polissacarídeos para suplementação alimentar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sabath, Natânia Martins, 1993-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/70137
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Luciana Porto De Souza Vandenbergh
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As leveduras enriquecidas em Se podem ser uma possível fonte deste mineral, sendo utilizada para suplementação alimentar humana e de animais. A levedura Wickerhamomyces anomala LPB-CPB5 classificada como um micro-organismo GRAS (Geralmente Reconhecida como Segura) apresenta capacidade de bioacumular diferentes minerais, o que demostra o seu potencial para suplementação dietética do elemento traço selênio. Durante a produção de levedura enriquecida, é importante atentar para a manutenção da viabilidade e estabilidade. As técnicas de liofilização e spray-drying são conhecidas para a conservação de leveduras à longo prazo. Ambas podem usar agentes crioprotetores/adjuvantes que auxiliam a manutenção da levedura. Polissacarídeos, como a pectina e o Kefiran, possuem ação protetora e propriedades promotoras de saúde, sendo polímeros adequados para o encapsulamento de leveduras enriquecidas. A pectina é um polissacarídeo que pode ser extraído de diversas frutas e vegetais. A casca de cacau (CH) é o principal produto residual da cadeia de produção de chocolate, sendo relatada com uma boa fonte de pectina. O objetivo deste trabalho é revisar a capacidade de leveduras em bioacumular oligoelementos, apresentando o seu potencial em acumular selênio para suplementação alimentar, discutindo a importância da microencapsulação utilizando polissacarídeos naturais. Também visou-se a otimização da extração de pectina da CH avaliando a pectina extraída e seu uso como adjuvante para o microencapsulamento da levedura enriquecida em Se individual ou conjuntamente com o amido de milho e Kefiran. O meio de cultivo otimizado foi em meio contendo melaço de cana-de-açúcar, ureia, extrato de levedura, KH2PO4 e (NH4)2PO4, com cultivo em "fed-batch" de 10 h de alimentação e duração de 48 h. O uso do melaço torna o meio nutritivo e barato por ser uma rica fonte de carbono e de micronutrientes. A presença de selênio ocasionou uma inibição no crescimento da levedura, quando em altas quantidades de selênio. O maior bioacúmulo de selênio foi de 9,51 mg/g de levedura, em "fed-batch" de 48 h, quando alimentado com 200 mg/L de Se. A alimentação de 50 mg/L foi escolhida para os testes de microencapsulação por alcançar 12,70 g/L de biomassa e uma concentração de selênio bioacumulado de 3,94 mg de Se/g de levedura, na análise com Azure B, e 2,25 mg of Se/g na análise em ICP-OES. Um planejamento experimental fatorial completa 32 com 3 pontos centrais foi realizado para a otimização das condições de extração de pectina. A extração de pectina alcançou melhor rendimento (15,66%) com uma concentração de CH de 10% (m/v), durante 120 min. A pectina extraída foi analisada por FT-IR obtendo-se um baixo grau de metil-esterificação, classificando-a como pectina LM. A matriz de maior eficácia para o encapsulamento de leveduras (EE) foi a T1 (amido) com EE = 88,75%, enquanto as de maior conservação foram as matrizes T3 (amido e Kefiran) e T2 (amido e pectina de cacau) com taxa de sobrevivência, respectivamente, de 100,00% e 95,66%. Este trabalho mostra a capacidade da levedura LPB-CPB5 de bioacumular selênio e as vantagens da utilização da pectina de cacau e do Kefiran como matrizes crioprotetoras, mostrando-se uma metodologia simples e de baixo custoAbstract: Many microorganisms are capable of bioaccumulate and biotransform trace elements from the environment in bioavailable forms. Those elements have functional and structural roles in the organism. From those the element selenium (Se) has been reported for its health benefits. Se-enriched yeasts can be a possible source of this mineral, been used in human and animals’ dietary supplementation. The mineral bioaccumulation capability of Wickerhamomyces anomalus LPB-CPB5 and its GRAS (Generally Recognized as Safe) classification show the potential of this yeast to be used in dietary supplementation of the trace element selenium. During the enriched yeast production, it is important to beware about its maintain. The freezer-dryer and spray-dryer are known techniques to yeast conservation at long term. Both techniques can use cryoprotective/adjuvants to help yeast maintenance. Polyssacharides, such as pectin and Kefiran has protective action and health promoting properties, been suitable for enriched yeasts encapsulation. Pectin is a hydrocolloid polyssacharides that can be extracted from many fruits and vegetables. Cocoa husk (CH), main waste product of chocolate production chain, been reported as a good source of pectin. The aim of this work is to review the capacity of yeasts to bioaccumulate trace elements, presenting the potential of Se-enriched yeasts, and discussing the importance of microencapsulation using nature polysaccharides. Also, it is to optimize pectin extraction from CH, characterizing it, and to evaluate its use as adjuvant in the microencapsulation of the Se-enriched-yeast together with corn starch and also Kefiran. The optimum culture medium contained sugar cane molasses, urea, yeast extract, KH2PO4 and (NH4)2PO4, used in a fed-batch culture with fed at 10 h and duration of 48 h. The use of molasses makes the medium nutritious, because it is a rich source of carbon and micronutrients, and cheap, been a byproduct of the sugarcane industry. The presence of selenium caused a small inhibition in the growth of yeast, when in high amounts of selenium. The highest bioaccumulation of selenium for the Azure B analysis was 9.51 mg / g of yeast, in fed-batch of 48 h, when fed with 200 mg/L of selenium after 24 h of culture. The 50 mg/L feed was chosen for the microencapsulation tests to reach a high biomass (12.70 g/L) and a bioaccumulated selenium concentration of 3.94 mg Se / g yeast for the Azure B analysis, and 2.25 mg Se / g yeast for the ICP-OES analysis. A complete factorial experimental design 32 with 3 central points was carried out to optimize pectin extraction conditions. Pectin extraction achieved a better yield (15.66%) at CH concentration of 10 % (w/v) for 120 min. The extracted pectin was analyzed by FT-IR obtaining a low degree of methyl esterification, classifying it as pectin LM. The most effective matrix for the encapsulation of yeasts (EE) was T1 (starch) with EE = 88.75%, while the ones with the highest conservation were the T3 (starch and Kefiran) and T2 (starch and cocoa pectin) with survival rate, respectively, of 100.00% and 95.66%. This work shows the ability of LPB-CPB5 to bioaccumulate selenium and the advantages of using cocoa pectin and Kefiran as cryoprotective matrices, proving to be a simple and low-cost methodology111 p. : il. (algumas color.).application/pdfLevedurasPectinaPolissacarideosSuplementos dieteticosMelaçoCana-de-açucar - DerivadosTecnologia QuímicaProdução da levedura enriquecida com selênio e encapsulada com pectina extraída da casca do cacau (Theobroma cacao L.) e outros polissacarídeos para suplementação alimentarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - NATANIA MARTINS SABATH.pdfapplication/pdf13651455https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/70137/1/R%20-%20D%20-%20NATANIA%20MARTINS%20SABATH.pdf3170318763db0f1a55aef71ad4429479MD51open access1884/701372021-04-07 12:45:38.635open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/70137Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-04-07T15:45:38Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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