Novel aging: tecnologias e soluções para fabricar novos produtos lácteos para um envelhecimento saudável

• Processo: 17/01189-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Acordo de Cooperação: Innovation Fund Denmark
• Pesquisador responsável: Daniel Rodrigues Cardoso
• Beneficiário: Daniel Rodrigues Cardoso
• Pesquisador Responsável no exterior: Lilia Ahrne
• Instituição Parceira no exterior: University of Copenhagen, Frederiksberg, Dinamarca
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Benedito dos Santos Lima Neto ; Daniela Cardoso Umbelino Cavallini ; Emanuel Carrilho ; Luiz Alberto Colnago ; Renata Tieko Nassu
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/24485-7 - Estudo dinâmico e estrutural de biomoléculas redox utilizando espectroscopia vibracional de infravermelho resolvido no tempo, BP.PD; 19/07309-3 - Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico para avaliar a disgestibilidade de proteínas e resposta alérgica, BP.DD; 18/11657-4 - Estudo e desenvolvimento de dispositivo microfluídico em infravermelho para testes de biodisponibilidade de cálcio em vitro, BP.DD
• Assunto(s): Química de alimentos Tecnologia de alimentos Laticínios Cálcio Vitamina B12 Envelhecimento Idosos Produtos novos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Calcium | dairy | Elderly | Food Chemistry | nutritional | vitamin B12 | química de alimentos

Resumo

De acordo com uma estimativa recente das Nações Unidas, o número de pessoas com 65 anos ou mais deverá triplicar em meados do século, saindo de 531 milhões em 2010 para 1,5 bilhão em 2050. A desnutrição, como consequência da má absorção de nutrientes essenciais induzida pela idade, é associada ao risco de quedas e fraturas, sistema imunológico fraco, problemas de visão e risco crescente de infecções. O leite e os produtos lácteos são conhecidos por fornecer os valores nutricionais, funcionais e fisiológicos necessários para manutenção da saúde e do bem-estar. Portanto, estes produtos têm um grande potencial para serem adaptados as necessidades nutricionais de uma população em envelhecimento. Neste projeto, exploraremos o uso de tecnologias emergentes não-térmicas e em pó no processamento de lácteos para apoiar as empresas brasileiras e dinamarquesas no desenvolvimento de novos produtos lácteos com maior biodisponibilidade de nutrientes e melhor aspecto sensorial destinado a melhora no estado nutricional da população em envelhecimento. As tecnologias não-térmicas como campo elétrico pulsado, luz pulsada e UV-C são reconhecidas por apresentar limitado efeito prejudicial na concentração de compostos bioativos em bebidas. No entanto, a maioria dos estudos foi realizada em sucos, e muito poucos em bebidas lácteas. Além disso, há informações muito limitadas sobre o impacto dessas tecnologias na biodisponibilidade de nutrientes. As formulações em pó são muito adequadas para o armazenamento a longo prazo, distribuição a temperatura ambiente, e podem ser utilizadas para formular produtos inovadores, por exemplo snacks. No entanto, as tecnologias utilizadas para produzir os pós necessitam ser selecionadas e optimizadas para reduzir o impacto negativo da temperatura sobre a funcionalidade do produto e aumentar o valor nutricional do pó reconstituído. A alterações nos componentes do leite (por exemplo, proteínas e balanço mineral) e na estrutura coloidal, micelas de caseína ou na membrana de glóbulos de gordura, o que pode favorecer a liberação de compostos potencialmente relacionados com a saúde durante a digestão no TGI favorecendo a sua biodisponibilidade. No entanto, também podem promover reações de oxidação que influenciam tanto na qualidade sensorial quanto no valor nutricional. A formação de radicais livres é o evento primário em reações oxidativas e não foi investigada para tecnologias não-térmicas. O conhecimento do mecanismo por trás destes eventos iniciais é importante para o desenvolvimento de novas estratégias para melhorar o tempo de vida útil do produto, bem como a segurança e a qualidade nutricional. Ao contrário do tratamento térmico, as tecnologias não térmicas podem reter a atividade de enzimas redox ativas, tal como a lactoperoxidase, que pode desempenhar um papel relevante na química redox de produtos lácteos. A agregação de proteínas bem como a coordenação de íons de cálcio aos péptidos devem interferir na absorção de cálcio, na digestão de proteínas, ou mesmo na absorção de vitaminas como a B12. Neste projeto, vamos combinar as competências em Tecnologia de Processamento de Leite (Prof Lilia Ahrné na UC) e em Química de Alimentos (Prof. Daniel R. Cardoso-IQSC/USP e Prof Leif Skibsted-UC) para elucidar os mecanismos por trás das alterações em componentes do leite induzidas pelo processamento não-térmico e encontrar soluções técnicas para adequar o valor nutricional e qualidade sensorial de bebidas de lácteas e snacks saudáveis à base de leite voltados para uma melhor absorção de nutrientes por idosos. Através de um melhor conhecimento desses mecanismos, esperamos encontrar soluções tecnológicas (tecnologias, condições de processo e formulações) para melhorar a biodisponibilidade de cálcio, proteínas, peptídeos funcionais e vitamina B12 em bebidas lácteas e snacks saudáveis destinados a melhorar a saúde de idosos. (AU)

Publicações científicas

(22)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALI, MIAN A.; HASSAN, AYAZ; SEDENHO, GRAZIELA C.; GONCALVES, RENATO V.; CARDOSO, DANIEL R.; CRESPILHO, FRANK N.. Operando Electron Paramagnetic Resonance for Elucidating the Electron Transfer Mechanism of Coenzymes. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 26, p. 16058-16064, JUL 4 2019. (13/14262-7, 15/16672-3, 16/25806-6, 17/01189-0, 15/22973-6)

ROVEDA JR, ANTONIO C.; SANTOS, WILLY G.; SOUZA, MAYKON L.; ADELSON, CHARLES N.; GONCALVES, FELIPE S.; CASTELLANO, EDUARDO E.; GARINO, CLAUDIO; FRANCO, DOUGLAS W.; CARDOSO, DANIEL R.. Light-activated generation of nitric oxide (NO) and sulfite anion radicals (SO3 center dot-) from a ruthenium(II)nitrosylsulphito complex. DALTON TRANSACTIONS, v. 48, n. 29, p. 10812-10823, AUG 7 2019. (12/23651-4, 17/01189-0)

MALHEIROS, JESSICA MORAES; BARBOSA CORREIA, BANNY SILVA; CERIBELI, CAROLINE; CARDOSO, DANIEL RODRIGUES; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; BOGUSZ JUNIOR, STANISLAU; REECY, JAMES MARK; MOURAO, GERSON BARRETO; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; PASCALE PALHARES, JULIO CESAR; et al. Comparative untargeted metabolome analysis of ruminal fluid and feces of Nelore steers (Bos indicus). SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, JUN 17 2021. (19/04089-2, 17/26537-1, 17/01189-0)

YANG, SHUAILING; LIU, GUANCHEN; MUNK, DANIEL M. E.; QIN, ZIHAN; PETERSEN, MIKAEL A.; CARDOSO, DANIEL R.; OTTE, JEANETTE; AHRNE, LILIA. Cycled high hydrostatic pressure processing of whole and skimmed milk: Effects on physicochemical properties. INNOVATIVE FOOD SCIENCE & EMERGING TECHNOLOGIES, v. 63, JUL 2020. (17/01189-0)

SANTOS, WILLY G.; BUDKINA, DARYA S.; DA COSTA, PEDRO F. G. M.; CARDOSO, DANIEL R.; TARNOVSKY, ALEXANDER N.; FORBES, MALCOLM D. E.. Inverse photochromism in viologen-tetraarylborate ion-pair complexes: optical write/microwave erase switching in polymer matrices. MATERIALS ADVANCES, v. 3, n. 9, p. 13-pg., 2022-01-31. (17/01189-0, 15/13756-1, 12/19823-4)

GOMES BEZERRA, CARLOS ANDRE; TENORIO DA SILVA SANTOS, JOAO PAULO; BESSEGATO, GUILHERME GARCIA; DE PAIVA E SILVA ZANTA, CARMEM LUCIA; DEL COLLE, VINICIUS; TREMILIOSI-FILHO, GERMANO. Photo- and electro-oxidation of tetracycline hydrochloride on self-doped titanium dioxide nanotubes modified by Pt sub-monolayers. Electrochimica Acta, v. 404, p. 9-pg., 2022-02-01. (17/01189-0, 19/22183-6)

AALAEI, KATANEH; KHAKIMOV, BEKZOD; DE GOBBA, CRISTIAN; AHRNE, LILIA. Gastric Digestion of Milk Proteins in Adult and Elderly: Effect of High-Pressure Processing. FOODS, v. 10, n. 4, APR 2021. (17/01189-0)

DE ZAWADZKI, ANDRESSA; SKIBSTED, LEIF H.. Calcium availability from whey mineral residues increased by hydrogen citrate. Food Research International, v. 137, NOV 2020. (17/01189-0)

DE ZAWADZKI, ANDRESSA; LIU, XIAO-CHEN; AHRNE, LILIA M.; SKIBSTED, LEIF H.. Increasing calcium phosphate aqueous solubility and spontaneous supersaturation combining citrate and gluconate with perspectives for functional foods. Food Chemistry, v. 374, p. 9-pg., 2022-04-16. (17/01189-0)

DA SILVA, JULIANA F.; MORAIS, ALINE T. DO B.; SANTOS, WILLY G.; AHRNE, LILIA M.; CARDOSO, DANIEL R.. UV-C light promotes the reductive cleavage of disulfide bonds in beta-Lactoglobulin and improves in vitro gastric digestion. Food Research International, v. 168, p. 11-pg., 2023-03-28. (17/01189-0)

DE ZAWADZKI, ANDRESSA; SKIBSTED, LEIF H.. Increasing calcium solubility from whey mineral residues by combining gluconate and delta-gluconolactone. INTERNATIONAL DAIRY JOURNAL, v. 99, DEC 2019. (17/01189-0)

YANG, SHUAILING; SUWAL, SHYAM; ANDERSEN, ULF; OTTE, JEANETTE; AHRN, LILIA. Effects of pulsed electric field on fat globule structure, lipase activity, and fatty acid composition in raw milk and milk with different fat globule sizes. INNOVATIVE FOOD SCIENCE & EMERGING TECHNOLOGIES, v. 67, p. 11-pg., 2021-02-10. (17/01189-0)

CERIBELI, CAROLINE; OTTE, JEANETTE; WALKLING-RIBEIRO, MARKUS; CARDOSO, DANIEL RODRIGUES; AHRNE, LILIA M.. Impact of non-thermal pasteurization technologies on vitamin B12 content in milk. INNOVATIVE FOOD SCIENCE & EMERGING TECHNOLOGIES, v. 84, p. 9-pg., 2023-02-17. (17/01189-0)

FEITOR, JESSICA F.; BRAZACA, LAIS C.; LIMA, AMANDA M.; FERREIRA, VINICIUS G.; KASSAB, GIULIA; BAGNATO, VANDERLEI S.; CARRILHO, EMANUEL; CARDOSO, DANIEL R.. Organ-on-a-Chip for Drug Screening: A Bright Future for Sustainability? A Critical Review. ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING, v. 9, n. 5, p. 15-pg., 2023-04-04. (17/01189-0, 18/19750-3, 18/18188-0)

SANTOS, WILLY G.; BUDKINA, DARYA S.; SANTAGNELI, SILVIA H.; TARNOVSKY, ALEXANDER N.; ZUKERMAN-SCHPECTOR, JULIO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Ion-Pair Complexes of Pyrylium and Tetraarylborate as New Host-Guest Dyes: Photoinduced Electron Transfer Promoting Radical Polymerization (vol 123, pg 7374, 2019). Journal of Physical Chemistry A, v. 123, n. 40, p. 1-pg., 2019-10-10. (17/01189-0, 11/51555-7, 18/07727-7, 15/22828-6, 16/50112-8)

CAVALCANTE, KEILA N.; FEITOR, JESSICA F.; MORAIS, SINARA T. B.; NASSU, RENATA T.; AHRNE, LILIA M.; CARDOSO, DANIEL R.. Impact of UV-C pretreatment on fi-lactoglobulin hydrolysis by trypsin: Production and bioavailability of bioactive peptides. INTERNATIONAL DAIRY JOURNAL, v. 142, p. 12-pg., 2023-03-31. (17/01189-0)

MORAIS, ALINE TEIXEIRA DO BRASIL; MORAIS, SINARA T. B.; FEITOR, JESSICA F.; SANTOS, WILLY GLEN; CATUNDA, LUCAS GOMES DA SILVA; WALKLING-RIBEIRO, MARKUS; AHRNE, LILIA; CARDOSO, DANIEL R.. Impact of Physicochemical Modifications in Casein Promoted by UV-C on the Peptide Profile of Gastric Digestion and the Transepithelial Transport of Peptides. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 71, n. 19, p. 13-pg., 2023-05-08. (17/01189-0)

DE ZAWADZKI, ANDRESSA; PAGANELLI, MARCELLA OLIVA; GARCIA, ANDRE CASTILHO; SKIBSTED, LEIF H.. Hydroxycarboxylate combinations for increasing solubility and robustness of supersaturated solutions of whey mineral residues. Food Research International, v. 136, OCT 2020. (17/01189-0)

DE ALMEIDA, LARISSA CHIRINO; BERTOLO, MIRELLA ROMANELLI VICENTE; CARDOSO, DANIEL RODRIGUES; BOGUSZ JR, STANISLAU. Effect of Hop beta-Acids Extract Supplementation on the Volatile Compound Profile of Roasted Chicken Meat. PROCESSES, v. 11, n. 1, p. 13-pg., 2023-01-01. (19/18748-8, 17/01189-0)

SANTOS, WILLY G.; MATTIUCCI, FERNANDO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Polymerization Rate Modulated by Tetraarylborate Anion Structure: Direct Correlation of Hammett Substituent Constant with Polymerization Kinetics of 2-Hydroxyethyl Methacrylate. MACROMOLECULES, v. 51, n. 20, p. 7905-7913, OCT 23 2018. (15/22828-6, 17/01189-0, 11/51555-7)

SANTOS, WILLY G.; BUDKINA, DARYA S.; SANTAGNELI, SILVIA H.; TARNOVSKY, ALEXANDER N.; ZUKERMAN-SCHPECTOR, JULIO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Ion-Pair Complexes of Pyrylium and Tetraarylborate as New Host-Guest Dyes: Photoinduced Electron Transfer Promoting Radical Polymerization. Journal of Physical Chemistry A, v. 123, n. 34, p. 7374-7383, AUG 29 2019. (11/51555-7, 17/01189-0)

LOBO, RICHARD R.; CORREIA, BANNY S. B.; PENA-BERMUDEZ, YULI A.; VINCENZI, RAFAELA; DA SILVA, CAROLINE M.; PANOSSO, LETICIA L.; CERIBELI, CAROLINE; COLNAGO, LUIZ A.; CARDOSO, DANIEL R.; BERNDT, ALEXANDRE; et al. Effects of dietary inclusion of yerba mate (Ilex paraguariensis) extract on lamb muscle metabolomics and physicochemical properties in meat. JOURNAL OF ANIMAL SCIENCE, v. 99, n. 9, SEP 2021. (17/01189-0, 17/25319-0, 18/10308-6)