Caracterização e propriedades físico químicas de concentrados de fibras alimentares como potenciais ingredientes prebióticos para uso na nutrição de peixes
DOI:
https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.18926Palavras-chave:
β-glucana manana, Alimentação de peixes, Linhaça, Mucilagem, PectinaResumo
As fibras alimentares são formadas por polissacarídeos não amiláceos como celulose, hemicelulose, pectinas, gomas, mucilagens, β-glicanos, entre outros. Estes constituintes têm propriedades prebióticas e, portanto, não são digeridos no intestino, atingindo intactos e alterando a microflora do cólon. Quando desenvolvida, a microflora benéfica produz efeitos fisiológicos capazes de melhorar a vida do hospedeiro. Desta forma, o conhecimento das propriedades biológicas e funcionais das fibras alimentares levou ao desenvolvimento de métodos de obtenção desses compostos para possível uso em nutrição animal. Logo, o presente estudo teve como objetivo a obtenção de Concentrados de Fibras Alimentares (CFAs) a partir de diferentes fontes agroindustrial e avaliar suas respectivas composição química e propriedades físico-químicas. O CFAs (mucilagem, pectina e βglicana + manana (βG+M)) foram obtidos a partir da linhaça, polpa cítrica e levedura de cervejaria (Saccharomyces cerevisiae), respectivamente, através de diferentes processos físico-químicos. A composição química revelou que o componente predominante em todos os CFAs foram fibra alimentar e a fração insolúvel. O CFA que obteve maior rendimento de extração foi βG+M (19.81% ± 8.54), seguido pela pectina (14.54% ± 2.72), e mucilagem (7.18% ± 1.54). A composição da mucilagem e pectina tiveram maior diversidade de monossacarídeos, uma vez que a βG+M consistiu principalmente de manose (74.5%) e glicose (24.3%). A pectina apresentou numericamente menor capacidade de hidratação que os demais CFAs. Para a
capacidade de ligação ao óleo, todos os CFAs apresentaram valores similares. Neste estudo, os CFAs apresentaram características nutricional e tecnológica que indicaram potencial de aplicação das fontes agroindustrial como um prebiótico para a suplementação de peixes.
Referências
Abdul-Hamid, A.; Luan, Y. S. 2000. Functional properties of dietary fibre prepared from defatted rice bran. Food Chemistry, 68: 15-19. Doi: https://doi.org/10.1016/S0308-8146(99)00145-4.
Adorian, T.J.; Mombach, P.I.; Pianesso, D.; Loureiro, B.B.; Lovatto, N.M.; Goulart, F.R.; Telles, Y.T.; Macedo, M.; Silva, L.P. 2019. Evaluation of immune response and performance of silver catfish fed functional linseed fibres in response to hypoxia stress. Aquaculture Ressearch, 50:3060–3069. Doi: 10.1111/are.14266.
AOAC. 1995. Association of Official Analytical Chemists. Official Methods of Analyses of the AOAC International. 16. ed. Suplement 1998. Washington: AOAC.
AOAC. (Association of Official Analytical Chemists). Official methods of analysis. 15.ed. Washington: AOAC, 1990.
Bach Knudsen, K. E. 2001. The nutritional significance of “dietary fibre” analyses. Animal Feed Science and Technology, 90: 3-20. Doi: https://doi.org/10.1016/S0377-8401(01)00193-6.
Bemiller, J. N.; Huber, K. C. Carboidratos. p.75-130. In: Damodaran, S.; Parkin, K. L.; Fennema, O. R. 2010. Química de Alimentos de Fennema. 4. ed. Porto Alegre: Artmed.
Biermann, C. J. Hydrolysis and the other cleavage of glycosidic linkages. p.27-41. In: Biermann, C. J.; Mcginnis, G. D. 1989. Analysis of Carbohydrates by GLC and MS. Florida: CRC Press.
Bligh, E. G.; Dyer, W. J. 1959. Rapid method of total lipid extraction and purification. Journal of Biochemistry and Physiology, 37:911-917. Available in: https://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf /10.1139/o59-099.
Blumenkrantz, N.; Asboe-Hansen, G. 1973. New method for quantitative determination of uronic acids. Analytical Biochemistry, 54: 484-489. Doi: https://doi.org/10.1016/0003-2697(73)90377-1.
Brito, M. S.; Oliveira, C. F. S.; Silva, T. R. G.; Lima, R. B.; Morais, S. N.; Silva, J. H. V. 2008. Polissacarídeos não amiláceos na nutrição de monogástricos – revisão. Acta Veterinária Brasilica, 2: 111-117. Doi: https://doi.org/10.21708/avb.2008.2.4.917.
Calliari, C. M. 2015. Pectina cítrica: extração e propriedades tecnológicas. Berlim: Novas Edições Acadêmicas.
Canteri, M. H. G.; Moreno, L.; Wosiacki, G.; Scheer, A. P. 2012. Pectina: da matéria-prima ao produto final. Polímeros, 22: 149-157. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000024.
Catalani, L. A.; Kang, E. M. S.; Dias, M. C. G.; Maculevicius, J. 2003. Fibras alimentares. Revista Brasileira de Nutrição Clínica, 18:178-182.
Chaud, S. G.; Sgarbieri, V. C. 2006. Propriedades funcionais (tecnológicas) da parede celular de leveduras da fermentação alcoólica e das frações glicana, manana e glicoproteína. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 26: 369-379. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612006000200020.
Chaud, S. G.; Sgarbieri, V. C.; Vicente, E.; Silva, N.; Alves, A. B.; Mattos, J. A. R. 2007. Influência de frações da parede celular de levedura (Saccharomyces cerevisiae) sobre os índices séricos de glicose e lipídios, microbiota intestinal e produção de ácidos graxos voláteis (AGV) de cadeias curtas de ratos em crescimento. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 27: 338-348. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612007000200023.
Chen, H.; Rubenthaler, G. L.; Leung, H. K.; Baranowski, J. D. 1988. Chemical, physical, and baking properties of apple fiber compared with wheat and oat bran. Cereal Chemistry, 65: 244-247. Disponível em: https://pdfs.semanticscholar.org/6b16/5829aab10a1d354d2c964342e0471788ab84.pdf.
Cui, W.; Mazza, G.; Oomah, B. D.; Biliaderis, C. G. 1994. Optimization of an aqueous extraction process for flaxseed gum by response surface methodology. Food Science and Technology, 27: 363-369. Doi: https://doi.org/10.1006/fstl.1994.1074.
Cui, W.; Mazza, G. Phvsicochemical characteristics of flaxseed gum. 1996. Food Research International, 29: 97-402. Doi: https://doi.org/10.1016/0963-9969(96)00005-1.
FAO. 2014. Food and Agriculture Organization of the United Nations. The State of World Fisheries and Aquaculture. Rome, 243p.
Fedeniuk, R. W.; Biliaderis, C. G. 1994. Composition and physicochemical properties of linseed (Linum usitatissimum L.) mucilage. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 42: 240-247. Doi: https://doi.org/10.1021/jf00038a003.
Goulart, F. R.; Speroni, C. S.; Lovatto, N. M.; Loureiro, B. B.; Corrêia, V.; Radünz Neto, J.; Silva, L. P. 2013. Atividade de enzimas digestivas e parâmetros de crescimento de juvenis de jundiá (Rhamdia quelen) alimentados com farelo de linhaça in natura e demucilada. Semina: Ciências Agrárias, 34: 3069-3080. Doi: 10.5433/1679-0359.2013v34n6p3069.
Goulart, F.R.; da Silva, L.P.; Loureiro, B.B.; Adorian, T.J.; Mombach, P.I.; Petkowicz, C.L.O. 2017. Effects of Dietary Fibre Concentrates on growth performance and digestive enzyme activities of jundiá (Rhamdia quelen). Aquaculture Nutrition, 23:358–366. Doi: 10.1111/anu.12400 (a)
Goulart, F. R.; Adorian, T. J.; Lovatto, N. M.; Lloureiro, B. B.; Pianesso, D.; Barcellos, L.G.; Koakoski, G.; da Silva, L. P. 2017. Effect of supplementation of dietary fibre concentrates on biochemical parameters, stress response, immune response and skin mucus of jundiá (Rhamdia quelen). Aquaculture Nutrition, 1: 1-6. Doi: https://doi.org/10.1111/anu.12568. (b)
Hotchkiss, A. T. Jr.; Olano-Martin, E.; Grace, W. E.; Ribson, G. R.; Rastall, R. A. 2003. Pectic oligosaccharides as prebiotics. ACS Symposium Series, Oligosaccharides in Food and Agriculture, 849: 54-62. Doi: 10.1021/bk-2003-0849.ch005.
Kaewmanee, T.; Bagnasco, L.; Benjakul, S.; Lanteri, S.; Morelli, C. F.; Speranza, G.; Cosulich, M. E. 2014. Characterisation of mucilages extracted from seven Italian cultivars of flax. Food Chemistry, 148: 60-69. Doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.022.
Kaushik, P.; Dowling, K.; Adhikari, R.; Colin J.; Adhikari, B. 2017. Effect of extraction temperature on composition, structure and functional properties of flaxseed gum. Food Chemistry, 215:333–340.
Kliemann, E.; De Simas, K. N.; Amante, E. R.; Prudêncio, E. S.; Teófilo, R. F.; Ferreira, M. M. C.; Amboni, R. D. M. 2009. Optimisation of pectin acid extraction from passion fruit peel (Passiflora edulis flavicarpa using response surface methodology. International Journal of Food Science and Technology, 44: 476-483. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2008.01753.x.
Macagnan, F. T.; Bender, A. B. B.; Speroni, C. S.; Silva, L. P. 2014. Propriedades físico-químicas de subprodutos do processamento de frutas e hortaliças. Revista Magistra, 26:2165-2169, 2014.
Mcconnel, L. A. A.; Eastwood, M. A.; Mitchell, W. D. 1974. Physical characteristics of vegetable foodstuffs that could influence bowel function. Journal of Science of Food and Agriculture, 25: 1457-1464. Doi: https://doi.org/10.1002/jsfa.2740251205.
Magnani, M.; Castro-Gómez, R. J. H. 2008. β-glucana from Saccharomyces cerevisiae: constitution, bioactivity and obtaining. Semina: Ciências Agrárias, 29: 631-650. Doi: http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2008v29n3p631.
Meurer, F.; Hayashi, C. 2003. Polissacarídeos não amiláceos na nutrição de peixes - revisão. Arquivos de Ciências Veterinárias e Zoologia da UNIPAR, 6: 127-138. Doi: https://doi.org/10.25110/arqvet.v6i2.2003.805.
Monego, M. 2009. Goma da linhaça (linum usitatissimum l.) para uso como hidrocolóide na indústria alimentícia. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 87 f. Dissertação. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/5661/MONEGO%2c%20MAGDA%20AITA.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
Montagne, L.; Pluske, J. R.; Hampson, D. J. A. 2003. Review of interactions between dietary fibre and the intestinal mucosa, and their consequences on digestive health in young non-ruminant animals. Animal Feed Science and Technology, 108: 95–117. Doi: https://doi.org/10.1016/S0377-8401(03)00163-9.
Mudgil, D.; Barak, S. 2013. Composition, properties and health benefits of indigestible carbohydrate polymers as dietary fiber: A review. International Journal of Biological Macromolecules, 61: 1-6. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2013.06.044.
Müller-Maatsch, J.; Bencivenni, M.; Caligiani, M.; Tedeschi, T.; Bruggeman, G.; Bosch, M.; Petrusan, J.; Droogenbroeck, B. V.; Elst, K.; Sforza, S. 2016. Pectin content and composition from different food waste streams. Food Chemistry, 201: 37-45. Doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.01.012.
Névoa, M. L.; Caramori Jr., J. G.; Vieites, F. M.; Nunes, R. V.; Vargas Junior, J. G.; Kamimura, R. 2013. Antimicrobianos e prebióticos nas dietas de animais não ruminantes. Scientia Agraria Paranaensis, 12: 85-95. Doi: http://dx.doi.org/10.1818/sap.v12i2.6619.
Oomah, B. D.; Kenaschuk, E. O.; Cui, W.; Mazza, G. 1995. Variation in the composition of water-soluble polysaccharides in flaxseed. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 43: 1484-1488. Doi: https://doi.org/10.1021/jf00054a013.
Pinto, M.M. 2012. Caraterização dos polissacarídeos da levedura cervejeira excedentária. Aveiro: Universidade de Aveiro, 108 f. Dissertação. Disponível em: https://ria.ua.pt/bitstream/10773/11015/1/6498.pdf.
Puupponen-Pimiär, A. M.; Aura, A. M.; Oksman-Caldentey, K. M.; Myllärinen, P.; Saarela, M.; Mattila-Sandholm, T.; Poutanen, K. 2002. Development of functional ingredients for gut health. Trends in Food Science and Technology, 13: 3-11. Doi: https://doi.org/10.1016/S0924-2244(02)00020-1.
Qian, K. Y.; Cui, S. W.; Wu, Y.; Goff, H. D. 2012. Flaxseed gum from flaxseed hulls: Extraction, fractionation, and characterization. Food Hydrocolloid, 28: 275-283. Doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2011.12.019.
Ringo, E.; Olsen, R. E.; Gifstad, T. O.; Dalmo, R. A.; Amlund, H.; Hemre, G. I.; Bakke, A. M. 2010. Prebiotics in Aquaculture: a review. Aquaculture Nutrition, 16: 117-136. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2095.2009.00731.x.
Saad, S. M. I. 2006. Probióticos e prebióticos: o estado da arte. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, 42: 1-16. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S1516-93322006000100002.
Sinha, A. K.; Kumar, V.; Makkar, H. P. S.; De Boeck, G.; Becker, K. 2011. Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition – A review. Food Chemistry, 27: 1409-1426. Doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.02.042.
Souza, M. W. S.; Ferreira, T. B. O.; Vieira, I. F. R. 2008. Composição centesimal e propriedades funcionais tecnológicas da farinha da casca do maracujá. Alimentos e Nutrição, 19: 33-36. Disponível em: http://200.145.71.150/seer/index.php/alimentos/article/viewPDFInterstitial/197/202.
Tavernari, F. C.; Carvalho, T. A.; Assis, A. P.; Lima, H. J. D-A. 2008. Polissacarídeo não amiláceo solúvel na dieta de suínos e aves. Revista Eletrônica Nutritime, 5:673-689. Disponível em: https://www.nutritime.com.br/arquivos_internos/artigos/068V5N5P673_689_SET2008_.pdf.
Torrecillas, S.; Montero, D.; Izquierdo, M. 2014. Improved health and growth of fish fed mannan oligosaccharides: Potential mode of action. Fish Shellfish Immunology, 36: 525-544. Doi: https://doi.org/10.1016/j.fsi.2013.12.029.
Wenk, C. 2001. The role of dietary fibre in the digestive physiology of the pig. Animal Feed Science and Technology, 90: 21-33. Doi: https://doi.org/10.1016/S0377-8401(01)00194-8.
Wolfrom, M. L.; Thompson, A. 1963a. Acetylation. Methods in Carbohydrate Chemistry, 2: 211-215.
Wolfrom, M. L.; Thompson, A. 1963b. Reduction with sodium borohydride. Methods in Carbohydrate Chemistry, 2: 65-68.
Zaragoza, M. L. Z.; Pérez, R. M.; Navarro, Y. T. G. 2001. Propiedades funcionales y metodologia para su evaluación em fibra dietética. p. 195-209. In: Lajolo, F. M. Fibra dietética em Iberoamérica: Tecnologia Y Salud. São Paulo: Livraria Varela.
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