alta tecnologia na produção de pescado enriquecido com probióticos

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1 alta tecnologia na produção de pescado enriquecido com probióticos Por: Prof.Marco Antônio Lemos Miguel Biólogo, MSc.PhD Centro de Ciências da Saúde, UFRJ Ovas de peixe, enriquecidas com probióticos 46_Animal Business-Brasil

2 O interesse da indústria alimentícia pelo desenvolvimento de novos produtos com características especiais cresce impulsionado pela tomada de consciência dos consumidores em busca de produtos nutritivos, de alta aceitação sensorial e com alegação de propriedade funcional e de saúde, como os alimentos funcionais. Estes são alimentos ou ingredientes que, além das funções nutritivas básicas, quando consumidos como parte da dieta usual, produzem efeitos metabólicos, fisiológicos e/ou efeitos benéficos à saúde, devendo ser seguro para consumo sem supervisão médica. Para estes, o efeito promotor da saúde está diretamente relacionado à substância bioativa presente. Diante deste cenário estão os alimentos probióticos, que contêm microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. No entanto, são os produtos probióticos lácteos que dominam o mercado, assim como a maioria dos estudos. Alguns produtos vêm sendo estudados quanto ao seu potencial como veículo de microrganismos probióticos, incluindo maionese, carnes, alimentos à base de soja, produtos de confeitaria, patês, extratos de sementes vegetais, bebidas não lácteas como suco de vegetais, embutidos, produtos de cereais e de produtos de peixe, entre outros. Entretanto, raros estudos têm abordado pescado com propriedades probióticas. O peixe é uma matéria-prima versátil. Contudo, o processamento se limita a produtos frescos ou congelados, enlatados, defumados, patês e empanados, em geral com baixo aproveitamento da matéria-prima. Associado a isto, a alta perecibilidade do pescado tem estimulado a aplicação de tecnologias alternativas que podem aumentar a conservação e a oferta e a diversificação de produtos derivados de pescado e, consequentemente, aumentar o consumo dessa importante matéria-prima com proteína de alto valor biológico e de elevada digestibilidade, como é a produção do surimi, que é uma base proteica miofibrilar, obtida do pescado, com alta funcionalidade e valor nutricional. A prática de incorporação de cepas probióticas a produtos à base de pescado pode ser um estímulo ao consumo de proteína de pescado, bem como uma oportunidade de consumo destes microrganismos por indivíduos com restrição a lacticínios. Estima-se que a intolerância à lactose acometa 75% da população mundial e 25% dos brasileiros, enquanto a alergia ao leite ocorre em 1,9 a 7,5% da população brasileira, principalmente em crianças. Neste cenário fica clara a necessidade de introdução de alimentos probióticos alternativos, que estimulem e proporcionem seu consumo a indivíduos com restrição alimentar. Probióticos Probiótico é um termo de origem grega que significa a favor da vida e foi originalmente utilizado em 1965 por Lilly e Stillwell para descrever substâncias secretadas por microrganismos que estimulam o crescimento de outros. A partir da década de 60, uma série de definições foi publicada na literatura científica. No entanto, a reconhecida internacionalmente foi descrita pela FAO/WHO em 2001, onde introduziram o conceito microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. A maioria dos microrganismos considerados como probióticos faz parte de um grupo denominado bactérias ácido-lácticas (BAL), que são Animal Business-Brasil_47

3 Técnica no laboratório da UFRJ Prevenção de problemas intestinais, alívio da intolerância à lactose, prevenção das alergias e inibição do Helicobacter pylori, são exemplos dos efeitos benéficos dos probióticos cocos, cocobacilos ou bacilos Gram-positivos, imóveis, catalase negativos, não esporogênicos, preferem condições anaeróbias, mas são aerotolerantes, fermentadores obrigatórios e produzem ácido láctico como o principal produto final durante a fermentação de carboidratos. Os principais gêneros representantes probióticos das BAL são: Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus e Weissella. Também utilizada como probiótico, a classificação de Bifidobacterium spp. como BAL é controversa, sendo mais considerada como uma BAL tecnológica que fisiológica. Existem probióticos que não são BAL como os gêneros Bacillus e Escherichia, assim como leveduras, onde Saccharomyces spp. é a mais utilizada. Entretanto, os principais organismos utilizados como probióticos em alimentos são Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp.. Um microrganismo para ser considerado como probiótico deve atender a diferentes critérios predefinidos de segurança, tecnológicos, funcionais e fisiológicos desejáveis, a saber: origem humana; status GRAS; história do uso seguro em alimentos; benefícios para a saúde documentados; propriedades antimutagênica e anticarcinogênica; histórico de não patogenicidade; tolerância às substâncias antimicrobianas; adesão à mucosa intestinal; colonização, ao menos temporariamente, do trato gastrointestinal humano; capacidade de reduzir a adesão das superfícies de patógenos; atividade antimicrobiana contra bactérias potencialmente patogênicas através da produção de compostos como bacteriocinas, ácidos orgânicos, peróxido de hidrogênio; ausência de genes determinantes da resistência aos antibióticos; imunoestimulação sem efeito pró-inflamatório; tolerância ao ácido, suco gástrico humano e à bile; resistência aos fagos; tolerância ao oxigênio e calor; atividade metabólica desejada; capacidade de crescer em leite; boas propriedades sensoriais; estar viável e estável durante o processamento e estocagem de alimentos, bem como até o consumo. Os principais benefícios atribuídos aos probióticos são aumento da tolerância e digestão da lactose; influência positiva na microbiota intestinal; redução do ph intestinal; melhora do peristaltismo contribuindo para a prevenção da constipação intestinal; efeitos hipocolesterolêmico, anticarcinogênico e anti-hipertensivo; redução de compostos tóxicos; síntese de vitaminas do complexo B como ácido fólico, cianocobalamina, biotina e ácido pantotênico; restauração da microbiota normal após antibioticoterapia; tratamento e prevenção de diarreia aguda por rotavírus e gastroenterite; redução da atividade ulcerativa de Helicobacter pylori; controle da colite induzida por rotavírus e por Clostridium difficile; imunoestimulação; diminuição do risco de doenças cardiovasculares e prevenção da obesidade, do diabetes mellitus não insulino-dependentes e da osteoporose, em função do aumento da biodisponibilidade de minerais como o cálcio. Os benefícios dos probióticos atingem também o trato urogenital. Segundo Saad (2006), tanto as bactérias patogênicas quanto as probióticas podem entrar no trato urogenital através de diversas vias. Entretanto, elas entram predomi- 48_Animal Business-Brasil

4 nantemente através do cólon e reto via períneo. Após entrarem no cólon, os microrganismos probióticos podem alterar a sua microbiota favoravelmente e determinadas cepas podem atingir a vagina e o trato urinário como células viáveis. Os efeitos dos probióticos podem ser classificados em três modos de ação: Capacidade de modular as defesas do hospedeiro, incluindo o inato, bem como o sistema imune adquirido, estando relacionado à prevenção e terapia de doenças infecciosas, mas também ao tratamento de inflamação crônica do trato digestório e à erradicação de células neoplásicas; Estabelecimento de um balanço microbiano intestinal, ou seja, modificam o ecossistema de microrganismos que habitam o intestino humano, gerando um equilíbrio que se mani- festa por um estado de saúde devido à competição pelos sítios de aderência, impedindo a colonização de patógenos e estimulando o sistema imune de forma a agir na prevenção e terapia de infecções e na restauração do equilíbrio microbiano no intestino; Inativação de toxinas e de desintoxicação de componentes alimentares no intestino. A maioria dos mecanismos de ação destes efeitos protetores das culturas probióticas à saúde ainda não foi completamente esclarecida. No entanto, alguns já foram comprovados cientificamente como a prevenção da diarreia e alívio da intolerância à lactose, mas outros têm sido sugeridos e classificados como potenciais mecanismos. No Quadro 1, estão listados alguns possíveis mecanismos de ação para determinados benefícios. Quadro 1 Efeitos benefícios à saúde atribuídos pelos probióticos e seus respectivos mecanismos de ação EFEitoS ProtEtorES Alívio da intolerância à lactose Prevenção e redução dos sintomas de diarreia associada a antibióticos e por Rotavírus Tratamento e prevenção de alergia (eczema atópico e alergia alimentar) Redução do risco associado à mutagenicidade e carcinogenicidade Efeito hipocolesterolêmico Inibição da Helicobacter pylori e de outros patógenos intestinais Prevenção de doenças inflamatórias do intestino Estimulação do sistema imune MEcaniSMoS DE ação Síntese da enzima ß- galactosidase Exclusão competitiva Melhora do sistema imune Regulação do sistema imunológico Metabolismo de agentes mutagênicos Alteração da microbiota e da atividade metabólica intestinal Imunidade intestinal aumentada Desconjugação de sais biliares Exclusão competitiva Produção de compostos antimicrobianos Exclusão competitiva Modulação da resposta imune Produção de compostos antimicrobianos Decomposição de antígenos patogênicos Indução da imunidade inata e adquirida Fonte: Vasiljevic; Shah (2008) Animal Business-Brasil_49

5 Para se estabelecer potenciais benefícios dos probióticos à saúde, é necessário que sejam realizados estudos in vitro antes dos ensaios in vivo. Além disso, as estirpes têm de ser testadas individualmente para cada propriedade, visto que as características atribuídas a um probiótico são espécie específica. Independentemente da forma de introdução dos probióticos, a quantidade final de células deve ir de encontro à legislação vigente do país. Segundo a legislação brasileira, a manutenção da viabilidade e estabilidade do microrganismo probiótico durante o uso e a estocagem do produto em uma quantidade que varia entre 10 8 e 10 9 UFC na recomendação diária, além da capacidade de sobrevivência no ecossistema intestinal, é uma condição necessária à promoção das alegações de saúde e propriedades funcionais de um probiótico. Contudo, culturas não viáveis podem exercer certos efeitos benéficos como a imunomodulação. No Brasil, a Comissão Tecnocientífica de Assessoramento em Alimentos Funcionais e Novos Alimentos, instituída junto à Câmara Técnica de Alimentos da Agência Nacional de Vigilância Sanitária, tem avaliado os produtos com alegações de propriedades funcionais e/ou de saúde aprovados no país, como os alimentos probióticos. Para a comercialização, deve haver um registro prévio mediante a comprovação científica da sua eficácia, a qual deve ser avaliada caso a caso, tendo em vista que podem ocorrer variações na ação do composto bioativo em função da matriz ou formulação do produto. Estas alegações podem fazer referências à manutenção geral da saúde, ao papel fisiológico dos nutrientes e não nutrientes, bem como à redução de risco de doenças, não sendo permitidas aquelas que façam menção à cura ou prevenção de doenças. Entre as características que devem ser levadas em conta na incorporação de probióticos em alimentos estão: a seleção de probióticos compatíveis com o tipo de alimento; tecnologia de processamento compatível que garanta a sobrevivência do microrganismo; assegurar que as características nutricionais do probiótico sejam fornecidas pelo alimento, quando houver fermentação; a matriz, a embalagem, as condições de estocagem e o transporte do alimento devem garantir a viabilidade do microrganismo durante a vida de prateleira do produto e, por último, o probiótico não deve interferir nas características sensoriais do produto. A maioria dos produtos probióticos disponíveis no mercado no Brasil, assim como os estudos nesta área são voltados para alimentos lácteos, e apenas um pequeno número é destinado a produtos de origem vegetal e cárneos. Muito poucos estudos abordam pescado com características probióticas. Alguns alimentos probióticos disponíveis no mercado no Brasil 50_Animal Business-Brasil

6 Embora os produtos lácteos ainda sejam os mais utilizados para a introdução de bactérias probióticas, é importante o estudo de outras matrizes alimentícias que possam ser adequadas a este fim, e que apresentem vantagens competitivas no mercado. Justificativa O Brasil apresenta ampla costa litorânea. Contudo, possui um dos menores índices per capita de pescado do mundo por diferentes motivos, sendo um deles a baixa aceitação sensorial. A pesca de espécies de pescado de alta expressão econômica vem acompanhada de espécies de baixo valor comercial que muitas vezes são tratados como lixo, sendo fontes preocupantes de poluição ambiental, assim como os resíduos gerados pelas indústrias beneficiadoras. Esses descartes têm qualidade nutricional e podem ser transformados em matéria-prima de novos produtos com bom índice de aceitabilidade e grande potencial mercadológico, agregando valor. Uma possibilidade é a sua utilização para produzir o surimi, um extrato proteico de peixe com alta qualidade nutricional e excelente propriedade funcional devido à sua característica de gelificação, o que permite ser utilizado como matéria-prima para a elaboração de produtos com diferentes texturas e sabores. Associado a isto, atualmente, o consumidor, cada vez mais atento à relação dieta e saúde, busca produtos alimentícios nutricionais, sensorialmente adequados e com alegação de propriedade funcional e de saúde. Neste contexto, estão os alimentos probióticos. Entretanto, são os lácteos com culturas probióticas que têm destaque no mercado, mas não atendem a toda a população em função da restrição a lacticínios por muitos indivíduos. Logo, as pesquisas científicas com produtos probióticos não lácteos podem contribuir para a industrialização e o comércio, diversificando o mercado de produtos com características probióticas. Diante do exposto, a necessidade de desenvolver tecnologias para o aproveitamento de subprodutos industriais economicamente viáveis, associada ao crescente interesse do consumidor, da indústria e da comunidade científica por produtos alimentícios funcionais impulsiona o desenvolvimento de produtos diferenciados. Adicionalmente, considerando os raros estudos com microrganismos probióticos em derivados de pescado, acreditamos que o desenvolvimento de produtos à base de surimi de espécie de peixe de baixo valor comercial com características probióticas possa ser uma estratégia bem- -sucedida para aumentar o aproveitamento do pescado e de suas características de gel, aumentar o consumo de peixe pela população brasileira, aproveitando essas espécies de peixe pouco valorizadas, minimizando assim o impacto sobre o ambiente, além de ser uma alternativa aos produtos lácteos probióticos para a indústria alimentícia e uma oportunidade de consumo de probióticos por indivíduos com intolerância à lactose e alergia à proteína do leite. A tese de Doutorado de Renata Rangel Guimarães, orientada pelo Prof. Marco Antônio Lemos Miguel, do Laboratório de Microbiologia de Alimentos da UFRJ, desenvolveu uma ova de peixe probiótica, semelhante a do salmão. Esta ova é composta por um polissacarídeo e contém em seu interior bactérias probióticas como Lactobacillus rhamnosus GG ou Bifidobacterium animalis, que podem oferecer benefícios à saúde de quem as consome. Além disto, o trabalho também utilizou tecnologia de aproveitamento de peixe de baixo valor comercial para servir como complemento das ovas nos testes de análise sensorial. Ovas probióticas desenvolvidas servidas em um kamaboko preparado com peixe de baixo valor comercial. Animal Business-Brasil_51

7 Microscopia eletrônica da superfície externa das Ovas probióticas (a) e interior (b, c, d) Prof. Marco Antonio Lemos Miguel, do Centro de Ciências da Saúde da UFRJ As notas atribuídas pelos provadores quanto à preferência sensorial do aspecto global do kamaboko com ovas probióticas estão apresentadas dos provadores. O índice de aceitação das características globais foi 82,2%. O índice de aceitação em relação aos atributos avaliados foi 76,1%, 80,5%, 73,3% e 85,9% para cor, aroma, textura e sabor, respectivamente. Quanto à intenção de compra, 63% dos provadores certamente comprariam o kamaboko com ovas probióticas. Os pesquisadores acreditam que as ovas desenvolvidas possam ser consumidas juntamen- te com as ovas naturais nos pratos preparados, ajudando a proteger o consumidor de doenças como a gastroenterite, que pode ser originada tanto da refeição que ele está fazendo no momento quanto de outras. Outros benefícios podem ser obtidos como a prevenção ou melhora da constipação intestinal e produção de vitaminas pelas bactérias probióticas. Além disto, representa uma oportunidade de consumo de microrganismos probióticos por pessoas com intolerância à lactose e alergia às proteínas do leite. A pesquisa entra agora em fase de adequação para uma possível produção industrial e comercialização Desgostei muitíssimo Desgostei muito Desgostei moderadamente Desgostei ligeiramente Indiferente Gostei ligeiramente Gostei moderadamente Gostei muito Gostei muitíssimo Distribuição de acordo com a preferência dos painelistas quanto ao aspecto global do kamaboko com glóbulos probióticos 52_Animal Business-Brasil