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- Production, characterization and food application of lactic acid bacteria-derived exopolysaccharides with health-promoting benefitsPublication . Jurášková, Dominika; Silva, Célia Costa Gomes da; Ribeiro, Susana I. C.Os exopolissacáridos (EPS) produzidos por bactérias do ácido láctico (BAL) são polímeros multifuncionais que têm atraído uma atenção crescente devido à sua dupla função nos sistemas alimentares e na saúde humana. Apesar da grande diversidade de EPS derivados das BAL, a investigação sistemática que relaciona as suas características estruturais com as propriedades tecno-funcionais e promotoras de saúde, permanece escassa. Esta tese de doutoramento teve como objetivo estudar os EPS produzidos por estirpes de BAL selecionadas, combinando uma revisão do estado da arte com estudos experimentais. O trabalho foi estruturado em torno de três objetivos principais: (i) fazer uma revisão bibliográfica sobre a diversidade estrutural, biossíntese e propriedades funcionais dos EPS produzidos por BAL, com ênfase na sua aplicação nos alimentos e na saúde; (ii) caracterizar o EPS produzido pela estirpe Leuconostoc mesenteroides SJC113 (isolada do queijo de São Jorge) e avaliar suas propriedades tecnológicas e funcionais, bem como investigar os efeitos benéficos (como prebiótico) para a saúde humana (iii) caracterizar as estirpes produtoras de EPS de Streptococcus thermophilus isoladas do leite de cabra, ao nível tecnológico e segurança, com especial relevo à caracterização do EPS da estirpe GM4. Uma extensa revisão de literatura foi conduzida apresentando os últimos avanços dos EPS produzidos pelas LAB, incluindo: (i) a estrutura, biossíntese e propriedades dos EPS; (ii) os métodos mais recentes utilizados na sua caracterização; (iii) a aplicação do EPS nos laticínios e em alimentos com baixo teor de gordura; e (iv) os efeitos do EPS na promoção da saúde, incluindo atividades prebióticas, antioxidantes e redutoras de colesterol. O primeiro estudo experimental abordou o EPS produzido pela estirpe Ln. mesenteroides SJC113. A caracterização estrutural confirmou ser um homopolissacárido do tipo dextrano, resistente à hidrólise pela dextranase e de elevado peso molecular. Este EPS apresentou propriedades antioxidantes e de ligação ao colesterol, enquanto a estirpe exibiu atividade de β-galactosidase e resistência às condições gastrointestinais. A avaliação de segurança demonstrou a ausência de genes de virulência e suscetibilidade a antibióticos. Quando aplicados no queijo fresco sem gordura, o EPS melhorou a capacidade de retenção de água e as propriedades reológicas e sensoriais, confirmando o seu papel como substituto natural de gordura. O segundo estudo investigou os potenciais efeitos promotores de saúde do EPS produzido por esta estirpe. Estudos in vitro demonstraram a sua capacidade em promover o crescimento de BAL probióticas, aumentar a adesão à mucina e modular positivamente a composição da microbiota intestinal. A capacidade antioxidante e as propriedades de redução do colesterol reforçaram a sua funcionalidade como um componente bioativo. Estes resultados apontam para a natureza prebiótica deste EPS e a sua potencial função na modulação da microbiota intestinal e na saúde cardiovascular. O terceiro estudo caracterizou quatro estirpes de S. thermophilus produtoras de EPS (GM1-GM4), isoladas de leite de cabra, para avaliar seu potencial para uso em produtos lácteos funcionais. A segurança de GM4 foi confirmada por testes de atividade hemolítica, DNase e gelatinase, e pela presença de genes de virulência e resistência a antibióticos. A estirpe GM4 exibiu alta atividade da β-galactosidase e seu potencial probiótico foi confirmado pela elevada capacidade de autoagregação e coagregação com patógenos como Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus. Os EPS purificados foram identificados como heteropolissacáridos compostos essencialmente por glucose e manose, com alta resistência à dextranase e atividade antioxidante. A estirpe GM4 destacou-se pela sua segurança, sendo tecnologicamente versátil e funcional, produzindo EPS com propriedades bioativas, sendo por isso uma forte candidata para incorporação em alimentos funcionais. No conjunto, esta tese demonstrou que os EPS derivados de BAL são moléculas multifuncionais que associam a inovação tecnológica e promoção da saúde. Ao combinar estudos estruturais, funcionais e orientados para a aplicação, ela fornece novas perceções sobre o papel duplo dos EPS como agentes estruturais e ingredientes bioativos nos alimentos. Essas descobertas contribuem para o desenvolvimento de alimentos funcionais “clean label” e destacam o potencial das estirpes de BAL como uma fonte de biomoléculas com benefícios para a saúde.