Pesquisa
Bioacumulação e biodisponibilidade in vitro de micronutrientes em espécies do gênero Pleurotus
Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Simone Schenkel Scheid Vilande
Orientador: Maria Graciela Iecher Faria
Defendido em: 09/09/2024
Resumo
Ferro, zinco e selênio são metais essenciais para o metabolismo humano. As deficiências desses nutrientes afetam milhares de pessoas no mundo todo, acarretando um maior risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares, câncer e obesidade. Devido a uma dieta rica em industrializados e pobre em minerais, há a necessidade de suplementação desses metais. Os fungos basidiomicetos possuem a capacidade de produzir biomassa micelial, e bioacumular metais nos micélios. Porém é necessário avaliar estas características em diferentes espécies e até mesmo linhagens. Sendo assim este trabalho foi dividido em dois capítulos, o objetivo do primeiro capítulo foi bioacumular selênio na biomassa micelial de Pleurotus sp. e analisar o crescimento micelial e a bioacumulação, já o segundo capítudo o objetivo foi bioacumlar ferro e zinco em micélio de Pleurotus sp e determinar as suas biodisponibilidades in vitro. Para a produção de biomassa micelial foi utilizado meio de cultivo líquido de extrato de malte adicionado, separadamente, 90 mg L-1 de ferro, 7,5 mg L-1 de zinco ou 50 mg L-1 de selênio e inoculado Pleurotus djamor, Pleurotus eryngii e Pleurotus citrinopileatus. Como controle negativo, foi utilizado o meio de cultivo sem adição de metais. O crescimento micelial foi a 28 °C ± 1 °C, por 15 dias, no escuro, sem agitação. A biomassa foi recuperada, lavada e seca até a massa constante. A biodisponibilidade in vitro do ferro e zinco foi determinada por digestão enzimática. As concentrações de ferro, zinco e selênio foram determinadas por espectrofotometria de emissão óptica. Alimentos convencionais e os meios de cultivo sem adição de metais foram utilizados como controle. No meio com adição de ferro e zinco, o fungo com maior crescimento foi P. djamor, com 6,32 mg mL-1 e 6,39 mg mL-1, respectivamente. Entretanto, a adição de selênio diminuiu o crescimento micelial dos fungos P. djamor, 0,52 mg mL-1, e P. eryngii, 0,66 mg mL-1. Todos os fungos foram capazes de bioacumular metais em sua biomassa micelial. Os fungos com maiores bioacumulações foram Pleurotus eryngii bioacumulando 245,19 µg g-1 de selênio, P.djamor, 901,85 µg g-1 de ferro e P. citrinopileatus, 277,96 µg g-1 de zinco. A biodisponibilidade também aumentou com a adição de ferro e zinco, P. djamor, com 593,34 µg g-1 e P. citrinopileatus, com 165,18 µg g-1, respectivamente, apresentaram os maiores resultados. Os fungos apresentaram uma maior biodisponibilidade quando comparados aos alimentos convencionais. Enquanto o cogumelo Pleurotus djamor, comprado em supermercado local, obteve as maiores disponibilidade tanto pra ferro quanto pra zinco, 85,39 µg g-1 e 82,59 µg g-1, respectivamente, os fungos estudados P.djamor obteve uma biodisponibilidade de 593,34 µg g-1 de ferro e P. citrinopileatus 165,18 µg g-1 de zinco. Portanto, este estudo comprova a eficácia de Pleurotus sp. na bioacumulação de ferro, zinco e selênio em biomassa micelial. Os resultados indicam uma biodisponibilidade de ferro e zinco, na biomassa micelial, superior aos alimentos convencionais, tornando-os potenciais fontes para uso na indústria farmacêutica e alimentícia.
Palavras-chave
Biomassa micelial. Metais. Pleurotus citrinopileatus. Pleurotus eryngii. Pleurotus djamor.
Title
Micronutrients biofortification and in vitro availability of Pleurotus sp
Abstract
Iron, zinc and selenium are essential metals for human metabolism. Metal deficiency affects thousands of people worldwide, leading to an increased risk of developing cardiovascular diseases, cancer and obesity. Due to a diet rich in industrialized products and low in minerals, there is a need to supplement these metals. Basidiomycetes can accumulate metals and produce mycelial biomass. However, it is necessary to evaluate these characteristics in different species and even lineages. This work was divided into two chapters, with the objective of the first chapter is bioaccumulate selenium in the mycelial biomass of Pleurotus sp. and to analyze mycelial growth and bioaccumulation, the second chapter aimed to bioaccumulate iron and zinc in Pleurotus sp mycelium and determine their bioavailability in vitro. Pleurotus djamor, Pleurotus citrinopileatus and Pleurotus eryngii were grown in liquid malt extract culture mediumwith 90 mg L-1 of iron, 7.5 mg L-1 of zinc or 50 mg L-1 of selenium, at 28ºC for 15 days, in the dark. Malt extract culture medium without added metals was used as a control. The biomass was separated, washed and dried to constant mass. The bioavailability of iron and zinc in vitro was determined by enzymatic digestion and their concentration were determined by optical emission spectrophotometry. Conventional foods were used as a control. the medium with added iron and zinc, the fungus with the highest growth was P. djamor, with 6.32 mg mL-1 and 6.39 mg mL-1, respectively. However, the addition of selenium decreased the mycelial growth of the fungi P. djamor, 0.52 mg mL-1, and P. eryngii, 0.66 mg mL-1. The bioaccumulation of metals increased in all the fungi, but they differed from each other: P. eryngii bioaccumulated 245.19 µg g -1 of selenium, P. djamor, 901.85 µg g-1 of iron and P. citrinopileatus, 277.96 µg g-1. Bioavailability also increased with the addition of iron and zinc; P. djamor, with 593.34 µg g-1, and P. citrinopileatus, with 165.18 µg g-1, obtained the best results. All the fungi studied had higher bioavailability results than conventional foods. While the mushroom P. djamor, purchased at a local supermarket, obtained the highest availability for metals iron and zinc, 85.39 µg g-1 and 82.59 µg g-1, respectively, the studied fungi P. djamor obtained a bioavailability of 593.34 µg g-1 of iron and P. citrinopileatus 165.18 µg g-1 of zinc. Therefore, media enriched with iron, zinc and selenium increase the bioaccumulation of these metals in Pleurotus sp. fungi, and media enriched with iron and zinc also increase the bioavailability of these metals, which could be an option for use in the pharmaceutical and food industries.
Keywords
Micelial biomass. Metals. Pleurotus citrinopileatus. Pleurotus eryngii. Pleurotus djamor.