Influência de combo microbiano na caracterização do farelo de arroz fermentado

Abstract

Na aquicultura a busca por estratégias para a inclusão de ingredientes vegetais em dietas estão sendo investigadas. O farelo de arroz (FA) pode ser uma alternativa viável, após o enriqueci por meio da fermentação. Porém, é essencial o desenvolvimento adequado dos métodos fermentativos e seleção de cepas microbianas probióticas. O objetivo deste estudo foi avaliar a fermentação do FA (Oryza sativa) por um combo microbiano (CM). No ensaio I, ocorreu a seleção de bactérias ácidos láticas (BAL) na fermentação do FA individualmente, por 48h a 36°C. Os critérios avaliados foram pH, contagem de unidades formadoras de colônias (UFC) e teste de antagonismo. O CM foi composto por: Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisae, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus rhamnosus. No ensaio II, ocorreu a fermentação do FA em dois grupos: o CM e o controle de fermentação natural (CFN), sem adição de microrganismos probióticos, por 48h a 36°C. Foi avaliado o pH, contagens de UFC das (BAL), das bactérias heterotróficas totais (BHT) e leveduras totais (LT). E caracterização do FA fermentado pelo CM (FACM) em relação ao FA in natura (FAIN). No grupo FACM (4,12±0,04) houve uma queda de 24% do pH comparado ao CFN (5,42±0,28). Na UFC das BAL ocorreu um aumento (p<0,05) com a maior contagem obtida em 24h e 48h com o CM (9,52±0,07) em relação ao CFN (7,24±0,15), um incremento de 23,95%. Para BHT, o FACM após 48h apresentou incremento de 17% (8,46±0,31) em relação ao CFN (7,07±0,11). Para LT os resultados foram similares as BAL, com maior UFC g-1 após 48h FACM ou CFN. O FACM apresentou maior concentração de leveduras em comparação ao CFN. Na caracterização do FACM apresentou alteração significativas na composição físico-química, nos macronutrientes e nos micronutrientes. Houve aumento de 40% e 6%, na fibra bruta (FB) e proteína bruta (PB), respectivamente. Além disso, observou-se redução de 2,66% no conteúdo de extrato etéreo (EE), 1,91% na matéria mineral (MM), 3,1% de fosfato, 3,1% de fosforo e 4,48% de potássio. E aumento do conteúdo de sódio, ferro e cálcio, em 43,03%, 74,58% e 60,77%, respectivamente, no FACM em relação ao FAIN. Nos aminoácidos essenciais incremento significativo em: 15,4% de Triptofano, 10,25% de Valina, 9,5% de Leucina, 8,6% de Lisina, 6,9% Fenilalanina e 5,9% para Isoleucina. E redução significativa de 5,77% de Arginina. Para os aminoácidos não essenciais houve aumento significativo em: 10,6% para Glicina, 9,8% para Alanina, 9,1% para Prolina, 7,36% para Ácido aspártico, 6,25% para Serina e 6,19% para o Ácido glutâmico. Além disso, nesse mesmo produto do FACM, o teor de proteína bruta aumentou significativamente em 8,83%, e a soma total de aminoácidos em 6,88% em relação ao FAIN. Na microscopia eletrônica de varredura (MEV), houve alterações na porosidade, microestrutura, aumento da fragmentação das partículas, visualização da estrutura cristalina de cálcio e presença dos probióticos das famílias Lactobacillaceae, Saccharomycetaceae e Bacillaceae. Portanto, a fermentação pelo CM promoveu qualidade desejáveis ao FA para formulação de dietas e possibilita a reutilização desse coproduto rico em nutrientes e valor biológico.

Abstract: In aquaculture, the search for innovative strategies to improve the inclusion of ingredients in diets is being investigated. Rice bran (RBM) is a viable alternative and can be enriched through fermentation. However, proper development of fermentation methods and selection of probiotic microbial strains is essential. The aim of this study was to evaluate the fermentation of FA (Oryza sativa) by a microbial combo (CM). In trial I, the selection of lactic acid bacteria (LAB) took place in the fermentation of FA individually, for 48 hours at 36°C. The criteria evaluated were pH, colony-forming unit (CFU) count and antagonism test. The CM was composed of: Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisae, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus rhamnosus. In trial II, FA was fermented in two groups: CM and a control with natural fermentation (CFN), for 48 hours at 36°C. The pH, CFU counts of (BAL), total heterotrophic bacteria (BHT) and total yeasts (LT) were assessed. The FA fermented by CM (FACM) was also characterized in relation to the FA in natura (FAIN). In the FACM group (4.12±0.04) there was a 24% drop in pH compared to CFN (5.42±0.28). There was an increase in BAL CFU (p<0.05) with the highest count obtained at 24h and 48h with CM (9.52±0.07) compared to CFN (7.24±0.15), an increase of 23.95%. For BHT, the FACM after 48 hours showed an increase of 17% (8.46±0.31) compared to the CFN (7.07±0.11). For LT, the results were similar to BAL, with higher CFU g-1 after 48h in FACM or CFN. FACM had a higher concentration of yeasts compared to CFN. The characterization of FACM showed significant changes in its physicochemical composition, macronutrients and micronutrients. There was a 40% and 6% increase in crude fiber (CF) and crude protein (CP), respectively. In addition, there was a 2.66% reduction in the content of ether extract (EE), 1.91% in mineral matter (MM), 3.1% in phosphate, 3.1% in phosphorus and 4.48% in potassium. Sodium, iron and calcium content increased by 43.03%, 74.58% and 60.77% respectively in FACM compared to FAIN. In terms of essential amino acids, there was a significant increase of 15.4% in Tryptophan, 10.25% in Valine, 9.5% in Leucine, 8.6% in Lysine, 6.9% in Phenylalanine and 5.9% in Isoleucine. And a significant reduction of 5.77% in Arginine. For the non-essential amino acids, there was a significant increase of: 10.6% for Glycine, 9.8% for Alanine, 9.1% for Proline, 7.36% for Aspartic Acid, 6.25% for Serine and 6.19% for Glutamic Acid. In addition, in this same FACM product, the crude protein content increased significantly by 8.83% and the total sum of amino acids by 6.88% compared to FAIN. Scanning electron microscopy (SEM) showed changes in porosity, microstructure, increased particle fragmentation, visualization of the crystalline calcium structure and the presence of probiotics from the Lactobacillaceae, Saccharomycetaceae and Bacillaceae families. Therefore, fermentation by CM promoted desirable quality to FA for formulating diets and makes it possible to reuse this coproduct, which is rich in nutrients and biological value.