Mais textura: proteínas de fava para alimentos à base de plantas
Os investigadores descobrem novas formas de melhorar os produtos à base de plantas
Os investigadores do Instituto Leibniz para a Biologia dos Sistemas Alimentares da Universidade Técnica de Munique investigaram pela primeira vez a forma como as estruturas proteicas das favas influenciam um modelo celular de células tácteis orais humanas. Estas células sensoriais respondem a estímulos mecânicos, como a pressão, e desempenham um papel fundamental na perceção da textura e do paladar dos alimentos e das bebidas. As novas descobertas podem ajudar a melhorar a nossa compreensão e, em última análise, otimizar a aceitabilidade sensorial dos alimentos à base de plantas para promover uma dieta mais sustentável e saudável.
O Dr. Sanjai Karanth, cientista do Instituto Leibniz de Biologia dos Sistemas Alimentares da Universidade Técnica de Munique, trabalha com o microscópio de força atómica, Foto: G. Olias / Leibniz-LSB@TUM
G. Olias / Leibniz-LSB@TUM
Para muitos consumidores, os aspectos da sustentabilidade ambiental, da saúde e/ou do bem-estar animal são razões importantes para optarem cada vez mais por uma dieta à base de plantas. De acordo com o Statista, as vendas globais de alimentos à base de plantas já atingiram 29,4 mil milhões de dólares em 2020. Prevê-se ainda que este valor aumente para 161,9 mil milhões de dólares até 2030.
"Por conseguinte, não é surpreendente que exista uma forte procura de biomateriais que possam melhorar a sensação bucal das alternativas alimentares à base de plantas", afirma Sanjai Karanth, primeiro autor e investigador associado do Grupo de Investigação Mechanoreceptors Junior do Instituto Leibniz. As nanofibrilhas proteicas da fava são um desses biomateriais.
Moléculas de proteínas especiais
As nanofibrilhas proteicas são moléculas proteicas especiais que se organizam em estruturas minúsculas. Possuem propriedades físico-químicas únicas que podem ter um efeito duradouro na textura e, por conseguinte, no paladar dos alimentos.
Embora muito se saiba sobre a sua formação e propriedades físicas em meios líquidos, pouca investigação foi feita sobre a forma como estas fibrilhas afectam as células em condições fisiológicas. Por exemplo, faltam estudos sobre sistemas de modelos celulares que permitam tirar conclusões futuras sobre a perceção da textura das nanofibrilas proteicas.
É precisamente aqui que entra a investigação da equipa de Leibniz liderada por Melanie Köhler, líder do grupo de investigação júnior. A sua equipa centra-se na sensação de boca dos alimentos. Utilizando tecnologias de ponta, o grupo de investigação investigou pela primeira vez a forma como as nanofibrilhas proteicas da fava actuam nas células de uma linha celular humana das chamadas células mecanorreceptoras.
Investigação em condições fisiológicas
Ao investigar as células modelo em condições fisiológicas, os investigadores começaram por utilizar a microscopia de força atómica para determinar que as nanofibrilas tornam a estrutura da superfície das células mais rugosa, sem alterar a sua elasticidade global. "Como o efeito biofísico não era muito pronunciado, investigámos mais aprofundadamente o que acontece a nível molecular", explica Melanie Köhler, líder do estudo.
Os testes mostraram que a adição das nanofibrilhas ao meio de cultura das células alterou a atividade dos genes receptores que desempenham um papel na perceção da textura dos alimentos. Estes incluem canais iónicos mecanossensíveis, como os piezorreceptores e os receptores que reconhecem os ácidos gordos. Estudos posteriores em membranas celulares artificiais mostraram também que as fibrilas interagem com as membranas através dos lípidos, o que influencia a elasticidade das membranas neste sistema de teste.
"Embora a nossa investigação ainda esteja a dar os primeiros passos, os nossos resultados biofísicos e bioquímicos já indicam como as nanofibrilas podem influenciar a perceção da textura e dos lípidos", afirma Melanie Köhler. "É por isso que queremos aprofundar as nossas novas descobertas em futuras experiências e estudos sensoriais. A longo prazo, queremos encontrar novas aplicações para as nanofibrilhas vegetais, de modo a desenvolver alimentos sensorialmente apelativos com uma textura melhorada."
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