Assessing banana and rice waste for postbiotics production

Resumo

A crescente procura por soluções sustentáveis na biotecnologia tem incentivado o aproveitamento de resíduos agroindustriais como matérias-primas alternativas para a produção de compostos de valor acrescentado. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo propor uma estratégia biotecnológica sustentável para a valorização de resíduos, com foco na casca de banana e no farelo de arroz, através da produção microbiana de compostos com potencial efeito benéfico para a saúde. Em conformidade com os princípios da economia circular, pretendeu-se demonstrar que subprodutos alimentares podem ser convertidos em bioativos, conciliando assim a responsabilidade ambiental com aplicações relevantes para o setor da saúde. Numa fase inicial, ambos os resíduos foram caracterizados para avaliar a sua adequação ao bioprocessamento. Embora tenha sido realizada uma tentativa de extração de ácido elágico da casca de banana, através de extração assistida por ultrassons (UAE), o composto não foi detetado. Consequentemente, a investigação direcionou-se para a produção microbiana de ácido γ-aminobutírico (GABA). Para tal, os resíduos foram submetidos a hidrólise enzimática com duas proteases, alcalase e P24, com o intuito de aumentar a disponibilidade de ácido glutâmico (Glu). Posteriormente, os hidrolisados resultantes foram fermentados com co-culturas de Saccharomyces cerevisiae em associação com Lactobacillus brevis ou Lactobacillus plantarum. As amostras foram recolhidas aos 0, 48 e 72 horas para quantificação de GABA e Glu. Os resultados evidenciaram que o farelo de arroz constituiu um substrato mais adequado do que a casca de banana para a produção de GABA, devido sobretudo ao seu maior teor proteico e à maior libertação de Glu após a hidrólise com P24. Além disso, a co-cultura com L. brevis apresentou níveis mais elevados de GABA nas fases iniciais da fermentação, ao passo que L. plantarum revelou um perfil mais gradual e lento. Este contraste demonstra dinâmicas fermentativas distintas e aponta para diferentes estratégias de otimização, dependendo do consórcio microbiano e dos objetivos de produção. Em síntese, o estudo demonstra o potencial das abordagens fermentativas na valorização de resíduos agroindustriais. Não só se confirmou a eficácia do processo na produção de GABA a partir do farelo de arroz, como também se identificaram possíveis estratégias para melhorar o aproveitamento da casca de banana. Assim, trabalhos futuros deverão incidir na otimização das condições de fermentação, de forma a aumentar a eficiência e a aplicabilidade do processo.

Data de atribuição	24 out. 2025
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Ana Raquel Madureira (Supervisor)