Espectrometria de massa não direcionada

npj Science of Food volume 7, Número do artigo: 21 (2023) Cite este artigo

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Os produtos funcionais probióticos têm atraído grande atenção devido à sua crescente popularidade. No entanto, poucos estudos analisaram o metabolismo específico de probióticos no processo de fermentação. Este estudo aplicou a metabolômica baseada em UPLC-QE-MS para rastrear alterações nos metabolomas do leite durante a fermentação por duas cepas probióticas, Lacticaseibacillus paracasei PC-01 e Bifidobacterium adolescenteis B8589. Observamos mudanças substanciais no metaboloma do leite fermentado probiótico entre 0 e 36 h de fermentação, e as diferenças entre os metabolomas do leite no período intermediário (36 h e 60 h) e no estágio de maturação (60 h e 72 h) foram menos óbvias . Vários metabólitos diferenciais específicos de pontos de tempo foram identificados, principalmente pertencentes a ácidos orgânicos, aminoácidos e ácidos graxos. Nove dos metabólitos diferenciais identificados estão ligados ao ciclo do ácido tricarboxílico, ao metabolismo do glutamato e ao metabolismo dos ácidos graxos. Os teores de ácido pirúvico, ácido γ-aminobutírico e ácido cáprico aumentaram no final da fermentação, o que pode contribuir para a qualidade nutricional e propriedades funcionais do leite fermentado probiótico. Este estudo de metabolômica ao longo do tempo analisou alterações fermentativas específicas de probióticos no leite, fornecendo informações detalhadas do metabolismo probiótico em uma matriz de leite e o potencial mecanismo benéfico do leite fermentado probiótico.

A fermentação é um processo metabólico, no qual as matérias orgânicas são completamente decompostas sob a ação de enzimas1. O leite fermentado é um dos alimentos fermentados mais importantes, reconhecido como um alimento saudável e um bom carreador de probióticos2. Os probióticos são amplamente distribuídos no trato intestinal, cavidade oral, aparelho reprodutor feminino e até mesmo na camada mucosa da pele. A intervenção probiótica no leite fermentado é amplamente apoiada por médicos, especialmente gastroenterologistas em todo o mundo3. Há evidências crescentes de que o leite fermentado probiótico confere vários benefícios à saúde dos consumidores, como redução do colesterol sérico, aumento das respostas imunes, melhora da saúde intestinal, prevenção de vários tipos de câncer e mitigação do comprometimento cognitivo2. Esses efeitos podem ser atribuídos a vários componentes funcionais do leite fermentado probiótico, como peptídeos, polissacarídeos, ácidos graxos, ácidos orgânicos, vitaminas e ácido γ-aminobutírico (GABA)4. Lacticaseibacillus paracasei tem sido amplamente utilizado na indústria de alimentos probióticos devido aos seus efeitos na saúde. As alegações de saúde não se limitam à saúde gastrointestinal, mas também à imunidade do hospedeiro, e evidências científicas recentes apóiam sua eficácia clínica no alívio de doenças bucais, como periodontite e cárie dentária5,6. Mais importante ainda, algumas cepas de Lacticaseibacillus paracasei têm boas características de fermentação e podem ser usadas na fermentação de alimentos6,7. Outro grupo de bactérias benéficas são as bifidobactérias. A espécie Bifidobacterium adolescenteis tem atraído cada vez mais atenção porque é um componente importante da microbiota intestinal humana que se relaciona com a saúde do hospedeiro, como a manutenção de um peso corporal saudável8 e a prevenção da constipação9. No entanto, Bifidobacterium adolescenteis é difícil de ser utilizado para fermentação devido à sua baixa viabilidade10. Portanto, a fermentação composta de Bifidobacterium adolescenteis com outras cepas com bom desempenho de fermentação seria uma opção que aumenta sua viabilidade como probióticos.

Alguns estudos anteriores investigaram alterações nos metabolomas do leite fermentado probiótico, mas a maioria dos estudos não se concentra na análise da função específica do probiótico e do metabolismo no processo1,11. Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus são as bactérias iniciadoras básicas mais comuns usadas em combinação com probióticos para produzir fermentação probiótica do leite10. No entanto, o uso combinado dessas bactérias iniciais tradicionais com probióticos na fermentação torna difícil distinguir os efeitos bioquímicos e metabolismo específicos dos probióticos daqueles das bactérias iniciais tradicionais. Portanto, seria interessante investigar o efeito único dos probióticos no metaboloma do leite, o que forneceria informações sobre o metabolismo específico dos probióticos. Além disso, mudanças de amadurecimento no metaboloma do leite de produtos probióticos podem ocorrer devido à ação fisiológica contínua de micróbios viáveis, mesmo após o término da fermentação. Isso é de particular importância em produtos probióticos, pois a alta viabilidade das bactérias probióticas durante e após a fermentação é crucial para seus efeitos benéficos. No entanto, estudos anteriores geralmente analisam apenas as mudanças de maturação sem focar no monitoramento das mudanças de metabólitos durante o processo de fermentação do leite, o que também refletiria na qualidade e estabilidade do produto11,12.