Cientistas de alimentos da Universidade de Illinois Urbana-Champaign identificaram as condições ideais de fermentação para leguminosas — as sementes comestíveis secas de leguminosas — que aumentaram suas propriedades antioxidantes e antidiabéticas e seu conteúdo de proteína solúvel.

Utilizando a bactéria Lactiplantibacillus plantarum 299v como microrganismo, a equipe fermentou leguminosas obtidas a partir de concentrações variáveis de farinhas de feijão preto, feijão-fradinho, ervilha-verde-partida, lentilha vermelha e feijão-carioca. Embora os resultados tenham diferido entre as amostras após a fermentação, a equipe constatou que, no geral, sua atividade antioxidante aumentou em até 83% e sua capacidade de regular marcadores de diabetes tipo 2 aumentou em até 70%. A fermentação também aumentou a quantidade de proteína solúvel.

"Lentilha vermelha e ervilha-verde apresentaram as maiores melhorias na atividade de eliminação de antioxidantes e na solubilidade de proteínas", disse Elvira Gonzalez de Mejia, professora de ciência dos alimentos e autora correspondente do artigo. "E demonstraram a maior modulação de duas enzimas que melhoram o metabolismo da insulina."

Lp299v é uma cepa probiótica "que contém microrganismos que contribuem para a saúde intestinal", disse a primeira autora, Andrea Jimena Valdés-Alvarado, estudante de pós-graduação em Illinois. "Após a fermentação, ela permanece no processo digestivo. Ela não apenas preservará o produto fermentado que você está consumindo, como também produzirá esses peptídeos ou aminoácidos que são mais facilmente absorvidos do que a proteína intacta das leguminosas."

Entre outros benefícios, o Lp299v reduz a inflamação, aumenta a imunidade e melhora a absorção de ferro, de acordo com o estudo, que foi coescrito por Erick Damián Castañeda-Reyes, então estudante de pós-doutorado em Illinois.

Valdés-Alvarado apresentou algumas das descobertas na Conferência da Sociedade Química Americana, realizada em San Diego, Califórnia, em abril, e apresentará os resultados finais durante a conferência anual do Instituto de Tecnólogos de Alimentos, que será realizada em Chicago em julho.

A equipe, que publicou as descobertas no periódico Antioxidants , disse que há uma necessidade urgente de pesquisas sobre as propriedades nutricionais das dietas à base de plantas e seu potencial para prevenir doenças crônicas, como doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2.

Dave Luthria, um químico pesquisador do USDA, forneceu amostras brutas das cinco leguminosas, e a equipe usou software estatístico para encontrar as condições ideais de fermentação para cada uma, a fim de maximizar seu potencial antioxidante, de acordo com o estudo.

Valdés-Alvarado explicou que essas condições incluíam diferentes durações, concentrações de farinha e cepas de bactérias. "Os produtos finais eram todos muito diferentes", disse ela. "Se você mudar apenas uma dessas condições, o resultado mudará completamente."

Depois de moer cada uma das leguminosas até virar farinha, a equipe as dispersou em água destilada e as misturou com -amilase, uma enzima pancreática que decompõe o amido em açúcares simples e promove a fermentação ao fornecer carboidratos prontamente disponíveis para as bactérias.

Para otimização, as suspensões de farinha em água foram pasteurizadas para reduzir os microrganismos nativos e diluídas para concentrações de 3% e 9%. Os pesquisadores adicionaram Lp299v para iniciar a fermentação nas amostras do grupo de tratamento e, em seguida, fermentaram os grupos de amostras por diferentes períodos de tempo: 8, 16 ou 24 horas.

Após a incubação, os compostos solúveis foram extraídos e submetidos a análises mais aprofundadas. A equipe constatou que a eficiência de eliminação de cada amostra — importante em processos corporais como a circulação sanguínea e o controle da inflamação — aumentou de 57% a 83%. A atividade de eliminação foi menor nas lentilhas vermelhas, no feijão-fradinho e no feijão-carioca, e maior nos feijões-pretos e nas ervilhas-verdes partidas.

Além disso, eles descobriram que as concentrações de fenóis e peptídeos bioativos aumentaram. No entanto, a duração da fermentação afetou a composição fenólica das amostras de lentilha vermelha e teve efeitos variados em sua capacidade antioxidante — aumentando, diminuindo ou mantendo-a estável — dependendo do ensaio utilizado, relataram.

Embora a quantidade de proteína solúvel tenha aumentado significativamente nas lentilhas vermelhas e ervilhas verdes partidas após a fermentação, ela diminuiu significativamente nos feijões pretos e nos feijões-cariocas, de acordo com o estudo.

Os pesquisadores também testaram o impacto na absorção de glicose pelas células e em enzimas cruciais na regulação da glicemia. Conforme a hipótese, a fermentação reduziu a atividade da dipeptidil peptidase-IV — uma enzima que inativa hormônios que controlam o açúcar no sangue — em 40% a 70%, e da -glicosidase — uma enzima digestiva envolvida na quebra de carboidratos complexos — em 30% a 60%.

"Essas descobertas são importantes e têm o potencial de subsidiar o trabalho contínuo sobre fermentação e estratégias para melhorar as propriedades funcionais de alimentos que promovem a saúde", disse de Mejia. "Essas leguminosas contêm entre 18% e 25% de proteínas de boa qualidade que podem ser usadas isoladamente ou como ingredientes em outros produtos alimentícios. Precisamos encontrar condições de processamento adequadas e motivar a indústria alimentícia a usá-las em bebidas lácteas ou substitutos de carne."

Além disso, de Mejia afirmou ser vital explorar a sustentabilidade de dietas à base de plantas, tendo em vista os problemas globais de insegurança alimentar, escassez de recursos naturais e mudanças climáticas. As leguminosas utilizadas no estudo podem se tornar culturas importantes para os produtores agrícolas de Illinois ou para a indústria alimentícia no futuro, afirmou.