Study of the impact of edible mushroom biomass obtained from by-products upcycling on the human intestinal microbiota

Resumo

Nos últimos anos, a associação entre prebióticos e saúde humana tem sido cada vez mais forte, tornando-se um grande foco devido à capacidade de modular positivamente a composição e metabolismo da microbiota intestinal e impactar favoravelmente na saúde do consumidor. O consumo de cogumelos tem aumentado nos últimos anos e com ele também aumentou a produção dos subprodutos disponíveis, que podem representar uma nova fonte potencial para fibra alimentar que está diretamente correlacionada com o potencial prebiótico. Este estudo teve como principal objetivo avaliar o efeito potencial prebiótico da biomassa de cogumelos obtida a partir de subprodutos usando um modelo de fermentação de fezes humanas. Foi caraterizada a composição de 4 farinhas obtidas do resíduo de extração aquosa (2 métodos de extração – M1 e M2) de subprodutos de 2 cogumelos - Pleurotus ostreatus e Pleurotus eryngii. Posteriormente, as duas farinhas de Pleurotus ostreatus (escolhida pelo melhor perfil de carboidratos) foram submetidas (juntamente com controlo positivo e negativo) a um processo digestivo simulado, e testadas num modelo de fermentação fecal humana in vitro, sendo avaliada para 5 tempos de fermentação a evolução de 5 grupos de bactérias: Firmicutes, Bacteroidetes, Lactobacillus, Bifidobacterium e Clostridium, bem como a formação de ácidos gordos de cadeia curta (SCFAs) e outros ácidos relevantes e representativos do metabolismo da microbiota. Em relação à caracterização o foco principal foi avaliar principalmente a composição nutricional, em particular a fibra e carboidratos estruturais sabendo que os glucanos estão relacionados diretamente com o potencial prébiótico (utilizados como substrato para gerar metabólitos). Esta caracterização permitiu observar que P. ostreatus apresentou ligeira vantagem sobre P. eryngii no caso da fibra (P. ostreatus: 36.39 – 41.01 g/100 g DW, P. eryngii: 35.19 – 39.69 g/100 g DW). No caso dos β-glucanos, P. ostreatus é mais concentrado (50.92 – 52.29 g/100 g DW) comparativamente com P. eryngii (41.96 – 43.64 g/100 g DW). Comparando as farinhas, observa-se que o método de extração M2 gerou uma farinha com concentrações superiores de fibras e carboidratos estruturais. Os resultados mostraram que a razão Firmicutes : Bacteroidetes ao longo do tempo se manteve estável e próxima de um. A produção de SCFAs (acetato, butirato e propionato), ácido lático e succínico revelou uma modulação positiva do metabolismo da microbiota, com evidencia de aumento de todos os metabolitos (menos ácido lático) em relação aos controles, o que é um indicador positivo do potencial prebiótico. Apesar dos resultados das comunidades bacterianas não estarem correlacionados diretamente com os metabolitos produzidos, é possível sugerir que a gama de propriedades bioativas associadas à biomassa de P. ostreatus pode estar relacionada com a potencial atividade prebiótica exibida na microbiota intestinal humana. Ainda, assegurou-se a valorização de subprodutos de cogumelos para obtenção de ingredientes funcionais.

Data do prémio	6 out. 2023
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Maria Manuela Pintado (Supervisor)