Development and simulate digestion study of sports dairy beverage containing probiotic, whey protein concentrated and pomegranate (Punica granatum L.)

Orientadores: Adriane Elisabete Antunes de Moraes, Rosângela Maria Neves BezerraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: O consumo de suplementos por atletas e praticantes de atividade física tem se tornado cada vez mais frequente, motivado pela busca por melhores resultados nas diversas modalidades esportivas. Em especial, os compostos bioativos estão sendo amplamente estudados para melhora na recuperação e no desempenho fisico desta população. Probióticos também têm sido consumidos por esportistas visando diversos desfechos relacionados ao equilíbrio da microbiota. Desta forma, o presente trabalho propõe o desenvolvimento e avaliação de um produto combinando diferentes compostos com propriedades funcionais de interesse para atletas, a fim de verificar a estabilidade destes compostos na matriz alimentar proposta durante digestão simulada, a disponibilidade dos compostos fenólicos presentes e a viabilidade do probiótico adicionado. O produto desenvolvido consiste em uma bebida láctea adicionada de whey protein, probiótico e suco de romã (Punica granatum L.). Dentre os sete probióticos testados para a formulação do produto, foi selecionada a cepa Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB12), que sobreviveu à exposição ao suco de romã em contagens adequadas (< 7log UFC/mL) e apresentou alta manutenção das contagens em teste in situ após 28 dias de armazenamento. O suco de romã apresentou como compostos majoritários punicalaginas, ácido elágico e seus derivados. Apesar da adição do suco de romã não haver promovido aumento estatisticamente significativo na concentração de fenólicos já presentes na base láctea, gerou aumento da atividade antioxidante, com valores estatisticamente significativos para todos os métodos testados, exceto ORAC. Durante as simulações da digestão gastrointestinal foram observados alta sobrevivência da cepa probiótica BB12 durante todas as fases da digestão e aumento nas concentrações de fenólicos (duas vezes maior que a concentração inicial), possivelmente resultante da quebra da ligação destes compostos com proteínas lácteas que ocorrerem durante a elaboração do produto. No teste de disponibilidade, o conteúdo dialisado apresentou aproximadamente 197,7mg EAG/L, mostrando que parte dos compostos fenólicos da bebida estavam disponíveis para absorção nestas condições. Amostras provenientes da digestão simulada analisadas cromatograficamente indicam uma possível conversão das punicalaginas em derivados do ácido elágico. Após otimização sensorial, o produto apresentou índice de aceitabilidade de 86,2%, estando acima do índice mínimo recomendado de 70%. Considerando os resultados obtidos, a bebida probiótica desenvolvida mostrou manutenção da cepa probiótica em contagens adequadas e apresentou grande quantidade de compostos fenólicos, o que possibilita o cumprimento do apelo funcional atribuído. Apesar dos resultados favoráveis encontrados, o estudo da disponibilidade dos compostos fenólicos em matrizes lácteas ainda é um desafio devido às suas interações com as proteínas do leiteAbstract: The consumption of supplements by athletes and practitioners of physical activity has become more frequent motivated by the search for better results in various sports modalities. In particular, bioactive compounds are being extensively studied to improve recovery and physical performance of this population. Probiotics have also been consumed by athletes aiming at various outcomes related to the balance of the microbiota. In this way, the present work proposes the development and evaluation of a product combining different compounds with functional properties of interest for athletes, in order to verify the stability of these compounds in the proposed food matrix during simulated digestion, the disponibility of phenolic compounds present and the viability of the probiotic added. The product developed consists of a dairy beverage with added whey protein, probiotic and pomegranate juice (Punica granatum L.). Among the seven probiotics tested for the product formulation, was selected the strain Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB12), which survived to the exposure to pomegranate juice at appropriate counts (< 7log CFU/mL) and showed high maintenance of counts at in situ test after 28 days of storage. The study of the pomegranate juice showed as major compounds punicalagins, ellagic acid and its derivatives. Although the addition of pomegranate juice did not promote a statistically significant increase in the concentration of phenolics on the milk base, the addition of juice generated an increase in antioxidant activity, with values statistically significant for all methods tested, except ORAC. During the digestion simulations, was observed high survival of the probiotic strain BB12 in all phases and an increase in phenolic concentrations (twice the initial value), possibly due the break in bond between milk proteins and these compounds that occur during product elaboration. In the bioavailability test, the dialysate content presented approximately 197.7mg GAE/L, showing that a fraction of the phenolic compounds from beverage was available for absorption under these conditions. Samples from the simulated digestion analyzed by chromatography indicate a possible conversion of the punicalagins into ellagic acid derivatives. After sensorial optimization, the product had an acceptability index of 86.2%, being above the recommended minimum index of 70%. Considering all results obtained, the developed probiotic beverage showed a maintenance in probiotic strain with adequate counts and great amount of phenolic compounds, which allows the fulfillment of the functional appeal.Despite the favorable results found, the study of the disponibility of phenolic compounds in milk matrices is still a challenge due to their interactions with milk proteinsMestradoNutriçãoMestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo2015/07299-7FAPES