BR112017018166B1 - Suplementos naturais enriquecidos por mineral - Google Patents
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Abstract
SUPLEMENTOS NATURAIS ENRIQUECIDOS POR MINERAL. A tecnologia se refere a suplementos nutricionais contendo um ou mais minerais. Em particular, a tecnologia se refere a suplementos nutricionais compreendendo biomassa fúngica filamentosa e um ou mais minerais selecionados a partir de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês, e um processo para fazer os suplementos nutricionais.
Description
[001] A tecnologia se refere a suplementos naturais contendo biomassa fúngica e um ou mais minerais tais como o zinco, o magnésio, o selênio, o cromo, o cobre e o manganês.
[002] A importância dos oligoelementos na nutrição e saúde humana tem sido reconhecida por muitos anos. Em um relatório de 1996 da Organização Mundial de Saúde (OMS), os oligoelementos foram agrupados como: A. Essenciais - iodo (I), zinco (Zn), selênio (Se), cobre (Cu), molibdênio (Mo) e cromo (Cr); B. Provavelmente essenciais - manganês (Mn), silício (Si), níquel (Ni), boro (B) e vanádio (V).
[003] O iodo foi amplamente fortificado em sal de mesa, mas outros elementos não foram comumente abordados. Por exemplo, a deficiência de zinco no mundo em desenvolvimento que pode levar a consequências adversas para a saúde e ao crescimento e ao desenvolvimento restritos de crianças.
[004] O oligoelemento selênio é encontrado em muitas enzimas tais como glutationa peroxidase, tioredoxina redutase e deiodinases. Essas enzimas são reconhecidas pelos papéis em antioxidação, função muscular e prevenção de tumores (Mehdi, Y. et al., 2013. Selênio no meio ambiente, metabolismo e envolvimento nas funções corporais. Molecules 18: 3292-3311).
[005] O oligoelemento cromo foi considerado como um nutriente essencial para o metabolismo de açúcar e gordura. A ingestão dietética insuficiente de cromo leva a sinais e sintomas que são similares aos observados para diabetes e doenças cardiovasculares (Anderson, RA et al, 1997. Ingestões elevadas de cromo suplementar melhoram as variáveis de glicose e insulina de pessoas com diabetes tipo II. Diabetes 46: 1786-1791). O cromo suplementar dado a pessoas com deficiência de tolerância à glicose ou diabetes poderia melhorar seus níveis de glicose, insulina e lipídios no sangue (Cefalu, WT e Hu FB, 2004). Papel do cromo na saúde humana e no diabetes. Diabetes Care. 27 (11) : 2741-2751).
[006] O oligoelemento cobre é geralmente obtido em quantidades suficientes através de dieta regular. Mas as pessoas com anemia também podem ser deficientes em cobre. O cobre como parte da classe de antioxidantes, tal como o zinco, que pode melhorar a função imunológica (Maggini S. et al., 2007. Vitaminas e oligoelementos selecionados suportam a função imune pelo fortalecimento das barreiras epiteliais e as respostas imunes celulares e humorais. Br J Nutr. 98 : S29-35).
[007] O oligoelemento manganês também é importante para os seres humanos pelo envolvimento em muitas atividades de enzimas (Watts, DL. 1990. As relações nutricionais do manganês. J. Ortho Med. 5 (4): 219-222). Tanto a deficiência quanto o excesso de manganês foram estudados e demonstraram ser prejudiciais.
[008] O magnésio é um importante mineral no esqueleto humano, mas não recebeu a mesma atenção que o cálcio. É tão importante como, se não mais importante, cálcio e fósforo (Fawcett, WJ, et al 1999. Magnésio: fisiologia e farmacologia. Bri J Anesthesia 83 (2): 302320). O magnésio também é um co-fator para muitas enzimas. A prevalência de doenças cardiovasculares tem sido em parte atribuída à deficiência de magnésio, o que é comum nos pacientes.
[009] A maioria dos suplementos minerais no mercado são compostos inorgânicos tais como, zinco, manganês ou sulfato de cobre, óxido de zinco, picolinato de zinco ou de cromo, selenita de sódio, selemtionina, sulfato de magnésio e citrato de magnésio, etc. No entanto, tais compostos têm uso limitado na fortificação de alimentos básicos, como farinha e arroz. Houve desenvolvimento da biofortificação de culturas básicas, mas há um longo tempo de desenvolvimento por vir. O uso de microorganismos para encurtar a bioconversão de minerais inorgânicos para orgânicos foi realizado com levedura. Embora os produtos de levedura enriquecidos separadamente com zinco, ferro, cromo, selênio ou magnésio estejam sendo avaliados como suplementos minerais, a biodisponibilidade associada a esses produtos não é conclusiva.
[0010] A dosagem diária recomendada para zinco, selênio, cromo, cobre, manganês e magnésio são apresentadas na Tabela 1 (Conselho de Alimentação e Nutrição, Instituto de Medicina, Academias Nacionais. Aportes nutricionais recomendados e ingestões adequadas, elementos. 2014). Tabela 1. Ingestão de referência dietética (DRIs): subsídios alimentares recomendados e ingestões adequadas
[0011] O presente requerente desenvolveu um processo usando Aspergillus oryzae (A. oryzae) ou Aspergillus niger (A. niger) para produzir uma massa celular fúngica enriquecida com ferro (WO 2014/040122). Até 4% de ferro poderia ser incorporado na massa celular dos fungos, o que é muito maior que em leveduras.
[0012] Os presentes inventores desenvolveram suplementos nutricionais contendo minerais que não incluem níveis elevados de ferro de fungos. Resumo
[0013] São divulgados suplementos nutricionais contendo biomassa fúgica e zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês e métodos para a formação dos suplementos nutricionais contendo zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês.
[0014] Em um aspecto, é fornecido um suplemento nutricional que compreende: Biomassa fúngica filamentosa tendo níveis elevados de um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos.
[0015] Em uma modalidade, o suplemento nutricional não contém níveis significativos de ferro.
[0016] Em uma modalidade, o suplemento nutricional tem níveis de ferro inferiores a 200 mg/kg.
[0017] Em uma modalidade, a biomassa fúngica é de Aspergillus oryzae (A. oryzae) ou Aspergillus niger (A. niger).
[0018] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco.
[0019] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém magnésio.
[0020] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém selênio.
[0021] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém cromo.
[0022] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém cobre.
[0023] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém manganês.
[0024] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém uma combinação de dois ou mais de zinco, magnésio e selênio.
[0025] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco, magnésio e selênio.
[0026] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém uma combinação de dois ou mais de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês.
[0027] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês.
[0028] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém de cerca de 1 a cerca de 60000 mg/kg de pelo menos um mineral selecionado de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês.
[0029] Em uma modalidade, o nível elevado de zinco é de pelo menos cerca de 500 mg/kg, o nível elevado de magnésio é de pelo menos cerca de 500 mg/kg, o nível elevado de selênio é de pelo menos cerca de 1 mg/kg, o nível elevado de cromo é de pelo menos cerca de 4 mg/kg, o nível elevado de cobre é de pelo menos cerca de 60 mg/kg e o nível elevado de manganês é de pelo menos cerca de 60 mg/kg.
[0030] Em uma modalidade, o nível elevado de zinco é de pelo menos cerca de 2500 mg/kg, o nível elevado de magnésio é de pelo menos cerca de 2500 mg/kg, o nível elevado de selênio é de pelo menos cerca de 5 mg/kg, o nível elevado de cromo é de pelo menos cerca de 20 mg/kg, o nível elevado de cobre é de pelo menos cerca de 300 mg/kg e o nível elevado de manganês é de pelo menos cerca de 300 mg/kg.
[0031] Em uma modalidade, o nível elevado de zinco é de pelo menos cerca de 5000 mg/kg, o nível elevado de magnésio é de pelo menos cerca de 5000 mg/kg, o nível elevado de selênio é de pelo menos cerca de 10 mg/kg, o nível elevado de cromo é de pelo menos cerca de 40mg/kg, o nível elevado de cobre é de pelo menos cerca de 600 mg/kg e o nível elevado de manganês é de pelo menos cerca de 600 mg/kg.
[0032] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco de cerca de 500 a cerca de 40000 mg/kg, magnésio de cerca de 500 a 40000 mg/kg e/ou selênio de cerca de 1 a 3500 mg/kg, cromo de cerca de 4 a 8000 mg/kg; cobre de cerca de 60 a 20000 mg/kg, e/ou manganês de cerca de 60 a 20000 mg/kg.
[0033] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco de cerca de 2500 a cerca de 40000 mg/kg, magnésio de cerca de 2500 a 40000 mg/kg, selênio de cerca de 5 a 3500 mg/kg, cromo de cerca de 20 a 8000 mg/kg; cobre de cerca de 300 a 20000 mg/kg e/ou manganês de cerca de 300 a 20000 mg/kg.
[0034] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém zinco de cerca de 5000 a cerca de 40000 mg/kg, magnésio de cerca de 5000 a 40000 mg/kg, selênio de cerca de 10 a 3500 mg/kg, cromo de cerca de 40 a 8000 mg/kg, cobre de cerca de 600 a 20000 mg/kg e/ou manganês de cerca de 600 a 20000 mg/kg.
[0035] O suplemento nutricional pode incluir diluentes ou outros co-ingredientes tais como cálcio, potássio e fósforo e seus sais inorgânicos.
[0036] O suplemento nutricional pode ser formulado como um pó, solução, bebida, cápsula, tablete ou comprimido.
[0037] Uma vantagem do suplemento nutricional é que ele contém zinco orgânico natural, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês formados durante a cultura dos fungos filamentosos em subprodutos agrícolas ou subprodutos de processamento de alimentos. O suplemento nutricional pode ser produzido ou formulado para conter ainda fitase e outras enzimas produzidas naturalmente pelos fungos filamentosos.
[0038] O suplemento nutricional pode conter zinco inorgânico adicional, magnésio, sais de selênio, sais de cromo, sais de cobre e/ou sais de manganês ou outros compostos de alto teor de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês adicionados durante o crescimento dos fungos filamentosos. Exemplos incluem: cloreto de zinco, sulfato de zinco, cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, selenito de sódio, cloreto de cromo, cobre e manganês.
[0039] O suplemento nutricional pode ser formulado para uso humano ou animal.
[0040] Em outro aspecto, é fornecido um produto nutricional que compreende o suplemento nutricional de acordo com a presente tecnologia.
[0041] O produto nutricional pode ser um produto alimentício, produto alimentício processado, bebida, bebida esportiva, bebida energética, barra energética, cereal de café da manhã, produto lácteo, ração animal, ração para animais de companhia e outros.
[0042] A forma em pó do produto também pode ser adicionada aos alimentos e utilizada como ingrediente de fortificação de alimentos. A fortificação de alimentos inclui, mas não se limita a condimentos, sal, fórmula de bebê e farinhas de trigo, milho e feijão.
[0043] A presente invenção também se refere ao crescimento de fungos filamentosos, tais como Aspergillus oryzae (A. Oryzae) ou niger (A. niger) para produzir suplementos naturais ricos em minerais contendo um ou mais de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês.
[0044] Os fungos filamentosos podem ser cultivados em meios em parte formulados com agricultura de qualidade alimentar ou subprodutos de processamento de alimentos para produzir os suplementos naturais ricos em minerais.
[0045] Em outro aspecto, é fornecido um processo para formar um suplemento nutricional contendo níveis elevados de um mineral, o processo compreendendo: cultivar fungos filamentosos em um subproduto agrícola ou um subproduto de processamento de alimentos para acumular um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos nos fungos filamentosos; e colher os fungos filamentosos para obter um suplemento nutricional contendo biomassa fúngica com níveis elevados de um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos.
[0046] Em uma modalidade, os fungos filamentosos são selecionados de Aspergillus oryzae (A. oryzae) ou Aspergillus niger (A. niger).
[0047] Os subprodutos agrícolas podem ser de resíduos derivados de milho, trigo, beterraba, cana-de- açúcar, soja, soro de leite da produção agrícola. Exemplos de tais produtos são polpas de cana-de-açúcar e de beterraba, casca de soja, soro de leite de soja, casca de trigo, líquido de imersão de milho e soro de soja.
[0048] Em algumas modalidades, o subproduto de processamento de alimentos é selecionado a partir de líquido de imersão de milho, soro de soja, melaço de cana- de-açúcar e de beterraba, casca de soja e farelo de trigo, casca de trigo e subproduto do processo alimentar.
[0049] Os meios de crescimento adicionais podem ser fornecidos ao subproduto agrícola ou ao subproduto de processamento de alimentos para auxiliar o crescimento e a acumulação de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês pelos fungos filamentosos durante a cultura.
[0050] Em uma modalidade, um ou mais minerais são convertidos em uma forma orgânica na massa de células de fungos.
[0051] O zinco, o magnésio, o selênio, o cromo, o cobre e/ou o manganês podem ser obtidos a partir do subproduto agrícola ou do subproduto de processamento de alimentos ou fornecidos sais de zinco, magnésio, ferro fundido, cromo, cobre e/ou manganês adicionados ao meio de cultura para acumulação pelos fungos filamentosos.
[0052] Sais inorgânicos adicionais e outros compostos de alto teor de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês incluindo sais de zinco, tais como sulfato de zinco, sais de magnésio, tais como sulfato de magnésio ou cloreto de magnésio, sais de selênio, como selenita de sódio, sais de cromo tais como cloreto de cromo, sais de cobre tais como sulfato de cobre, sais de manganês tais como sulfato de manganês, mas não limitados a estes sais, podem ser adicionados durante o crescimento dos fungos filamentosos para aumentar ainda mais o teor de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês do suplemento nutricional.
[0053] Os sais inorgânicos de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês podem ser adicionados ao meio de cultura de fungos a uma concentração de pelo menos cerca de 5 mg de sal por litro de meio. Em algumas modalidades, podem ser utilizados cerca de 50 a 1500 mg de sal por litro de meio.
[0054] O suplemento nutricional pode ainda incluir outros minerais, tais como cálcio e potássio. Para obter mais suplementação mineral, podem ser adicionados carbonato de cálcio, fosfato de potássio e cloreto de potássio à cultura.
[0055] Em uma modalidade, o suplemento nutricional não contém níveis significativos de ferro.
[0056] Em uma modalidade, o suplemento nutricional contém menos de 200 mg/kg de ferro.
[0057] Podem ser fornecidos meios de cultura ou nutrientes adicionais para ajudar no crescimento dos fungos filamentosos. Exemplos incluem extrato de levedura, proteína à base de plantas hidrolisadas, sais de amônio, ureia, fósforo de potássio, sal de cobre e líquido de imersão de milho.
[0058] Os fungos filamentosos podem ser cultivados em qualquer ambiente adequado, tais como vasos de fermentação utilizados em ambas as fermentações sólidas e líquidas.
[0059] A cultura dos fungos filamentosos pode ser realizada a temperatura ambiente ou temperaturas elevadas tais como de 25 a 35°C.
[0060] Os fungos filamentosos podem ser colhidos por qualquer meio adequado. Os exemplos incluem a filtração, tal como a prensa de filtro, a prensa de correia; centrifugação, tal como decantador, secagem, tal como secador rotatório, secador a vapor e secador à vácuo. A temperatura de secagem é tipicamente inferior a cerca de 95°C para reduzir qualquer dano de calor indesejado do produto.
[0061] Os fungos filamentosos colhidos podem ser posteriormente processados para formar o suplemento nutricional contendo zinco, magnésio e/ou selênio. O processamento adicional pode incluir separação, esmagamento, moagem, fracionamento, extração, lavagem com água fria e quente para remover o excesso de sais ou ácido brando com pH de 2 ou lavagem alcalina com pH de 9-10 para remover outros compostos solúveis.
[0062] O teor de zinco e/ou magnésio pode ser superior a 40000 mg/kg, mas o rendimento de biomassa fúngica pode ser reduzido e isso pode não ser econômico na prática. Mais do que 3500 mg/kg de selênio é alcançável, mas também pode reduzir o rendimento da biomassa no processo.
[0063] O suplemento nutricional contendo zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês pode incluir diluentes ou outros co-ingredientes, tais como cálcio, potássio, fósforo e seus sais inorgânicos.
[0064] O suplemento nutricional pode conter sais inorgânicos adicionais de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês ou outros compostos de alto teor de zinco, magnésio, cálcio, cobre e/ou manganês adicionados durante o crescimento dos fungos filamentosos.
[0065] Em outro aspecto, é fornecido um processo para formar um suplemento nutricional contendo níveis elevados de um mineral, o processo compreendendo: fornecer um meio de cultura contendo um subproduto agrícola ou um subproduto de processamento de alimentos e sais ou compostos de um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos; cultivar fungos filamentosos no meio de cultura para acumular um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos nos fungos filamentosos; e colher os fungos filamentosos para obter um suplemento nutricional contendo biomassa fúngica com níveis elevados de um mineral selecionado do grupo que consiste em zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos.
[0066] Os sais ou compostos incluem sais de zinco, tais como sulfato de zinco, sais de magnésio, tais como sulfato de magnésio ou cloreto de magnésio.
[0067] O selênio pode ser adicionado ao meio de cultura sob a forma de selenito de sódio.
[0068] O cromo pode ser adicionado ao meio de cultura sob a forma de cloreto de cromo.
[0069] O cobre pode ser adicionado ao meio de cultura sob a forma de sulfato de cobre.
[0070] O manganês pode ser adicionado ao meio de cultura sob a forma de sulfato de manganês.
[0071] Em um outro aspecto, a tecnologia se refere a um suplemento nutricional contendo zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês produzidos pelo processo aqui descrito.
[0072] Em um aspecto adicional, a tecnologia se refere a um método para o tratamento ou prevenção da deficiência de um ou mais de zinco, magnésio, ferro fundido, cálcio, manganês, o método compreendendo a administração de uma quantidade terapeuticamente eficaz do suplemento nutricional aqui descrito.
[0073] Em um outro aspecto, a tecnologia se refere à utilização do suplemento nutricional aqui descrito para a fabricação de um medicamento para o tratamento ou prevenção de uma condição de deficiência de um ou mais de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês.
[0074] Em um outro aspecto, a tecnologia se refere a um método para o tratamento ou prevenção de uma condição caracterizada por deficiência de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês, compreendendo o método a administração de uma quantidade terapeuticamente eficaz de um suplemento nutricional descrito aqui para um sujeito em necessidade do mesmo.
[0075] Em um aspecto adicional, a tecnologia se refere à utilização de um suplemento nutricional aqui descrito para a fabricação de um medicamento para o tratamento ou prevenção de uma condição caracterizada por deficiência de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês.
[0076] Em condições caracterizadas por deficiência de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês, pode incluir má função do sistema imunológico, crescimento lento, cansaço e tolerância à glicose prejudicada, intolerância ao frio, ansiedade e fraqueza muscular, crescimento retardado combinado com deficiência de ferro, e dermatite e irritabilidade nervosa.
[0077] Em um outro aspecto, a tecnologia se refere a um suplemento nutricional contendo um mineral selecionado do grupo constituído por zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos derivados ou obtidos a partir de fungos filamentosos cultivados em um subproduto agrícola ou um subproduto de processamento de alimentos.
[0078] Os presentes inventores descobriram que níveis elevados de ferro não são necessários para produzir o suplemento nutricional contendo zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e/ou manganês.
[0079] Ao longo desta especificação, a menos que o contexto exija o contrário, a palavra "compreender", ou as variações, tais como "compreende" ou "compreendendo", será entendido que implica a inclusão de um elemento, número inteiro ou etapa, ou grupo de elementos, inteiros ou etapas, mas não a exclusão de qualquer outro elemento, número inteiro ou etapa, ou grupo de elementos, números inteiros ou etapas.
[0080] Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispositivos, artigos ou similares que tenha sido incluído na presente especificação é apenas com o objetivo de fornecer um contexto para a presente invenção. Não deve ser tomado como uma admissão de que qualquer um ou todos estes assuntos fazem parte da base da técnica anterior ou eram conhecimentos gerais comuns no campo relevante para a presente invenção, tal como existia antes da data de prioridade de cada reivindicação desta especificação.
[0081] Para que a presente invenção possa ser mais claramente compreendida, as modalidades preferidas serão descritas com referência aos desenhos e exemplos a seguir.
[0082] A Figura 1 mostra etapas básicas na produção de biomassa fúngica rica em minerais naturais.
[0083] A Figura 2 mostra o resumo das etapas do processo pós-colheita para produzir os produtos finais naturais ricos em minerais.
[0084] Os fungos, incluindo os fungos filamentosos, têm a capacidade de absorver ainda mais minerais relativamente não biodisponíveis. Por exemplo, A. oryzae e A. niger têm a capacidade de acumular ferro orgânico e outros minerais de fontes naturais, tais como resíduos e subprodutos agropecuários e de produtos alimentares, com a adição de altas concentrações de minerais inorgânicos. Conseqüentemente, em algumas modalidades da presente tecnologia, a biomassa fúngica é a biomassa fúngica filamentosa, por exemplo, a biomassa de A. oryzae e A. niger. Seleção de subproduto agrícola e pré-tratamento
[0085] Existem muitos subprodutos produzidos a partir de processamento agrícola e de alimentos, mas nem todos são naturalmente ricos em minerais. Subprodutos agrícolas adequados que podem ser utilizados para a produção de produtos fúngicos enriquecidos com minerais, incluem milho, farelo de trigo, farelo de arroz, cascas de soja, cascas de arroz, melaço de cana-de-açúcar ou beterraba, polpa de processamento de suco de frutas, peles de batata, líquido de imersão de milho e soro de soja.
[0086] Embora muitos dos subprodutos sejam reconhecidos como contendo minerais, muitos não são aprovados ou adequados para consumo humano direto. A maioria dos minerais em subprodutos de grãos são ligados pelo fitato e, como resultado, as formas naturais não são biodisponíveis para humanos. Por exemplo, o uso de fitase para melhorar a biodisponibilidade do ferro em muitos desses produtos é bem compreendido, mas a necessidade humana diária é relativamente grande para melhorar o estado do ferro. Foi verificado pela presente invenção que as espécies de fungos selecionadas podem ser usadas como meio para concentrar minerais em uma forma celular natural. Com a adição de sais inorgânicos de zinco, magnésio, selênio, cromo, manganês ou cobre durante o crescimento dos fungos, o mineral inorgânico é convertido em uma forma orgânica na massa celular fúngica. Os fungos ricos em minerais também podem ser produzidos com meios sintéticos constituídos por carbono, tal como glicose, fonte de nitrogênio, tal como ureia, fonte de fósforo, tal como fosfato de potássio. As vantagens de usar os subprodutos agrícolas são que esses subprodutos também fornecem micronutrientes e vitaminas aos fungos. Os subprodutos agrícolas são normalmente subvalorizados e subutilizados.
[0087] Antes de que qualquer subproduto possa ser usado na produção do produto de fungos minerais, são necessários testes para deterioração microbiana, micotoxinas, resíduos de pesticidas e contaminação por metais pesados. Para matérias-primas líquidas, a diluição pode ser necessária uma vez que os sólidos totais ideais são de 3-10% para a fermentação líquida de espécies de fungos, como A. oryzae ou A. niger. As matérias-primas secas podem ser moídas, imersas ou cozidas para liberar os minerais naturais e reduzir os fatores de antifermentação. Para maximizar a liberação de mineral natural a partir das matérias-primas, enzimas, tais como celulase, hemicelulase e fitase podem ser usadas durante a imersão e o cozimento dos subprodutos. Múltiplas matérias-primas também podem ser usadas ao mesmo tempo, dependendo da disponibilidade e dos preços.
[0088] Dependendo do perfil nutricional das matérias-primas, outros nutrientes podem ser necessários para complementar os meios de crescimento para uma fermentação fúngica ventilada. Esses nutrientes podem incluir fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico, fontes de fósforo e/ou micro minerais.
[0089] O subproduto agrícola pode ser, mas não limitado a, de resíduos derivados de milho, trigo, beterraba, cana-de-açúcar, processados de soja. Exemplos de tais produtos são polpas de cana-de-açúcar e de beterraba, farelo e casca de trigo, farelo de e casca arroz, casca de soja, soro de leite de soja, líquido de imersão de milho e soro de soja.
[0090] Em algumas modalidades, o subproduto de processamento de alimentos é selecionado a partir de líquido de imersão de milho, soro de soja, melaço de cana- de-açúcar e beterraba, casca de soja e farelo de trigo e casca de trigo.
[0091] A presente tecnologia se refere ao uso de espécies de fungos selecionadas como meio para concentrar minerais em uma forma orgânica adequada para consumo animal ou humano.
[0092] Antes de qualquer subproduto poder ser usado na produção de um suplemento nutricional, o teste é de preferência realizado para deterioração microbiana, micotoxinas e contaminação de metais pesados. Para as matérias-primas líquidas, a diluição pode ser necessária, uma vez que os sólidos totais ideais para a fermentação líquida de espécies de fungos, como Aspergillus oryzae ou Aspergillus niger, são de cerca de 3-10%. As matérias- primas secas podem ser moídas, imersas ou cozidas para liberar minerais naturais e reduzir os fatores antifermentação. Para auxiliar a liberação de mineral natural a partir de matérias-primas, enzimas, tais como celulase, hemicelulase e fitase, podem ser usadas durante a imersão e o cozimento. Múltiplas matérias-primas podem ser usadas ao mesmo tempo, dependendo da disponibilidade e dos preços. Processo
[0093] As etapas gerais de um processo preferido usando um subproduto agrícola ou um subproduto de processamento de alimentos são apresentados na Figura 1. Cepas de fungos
[0094] As cepas de Aspergillus oryzae utilizadas foram as mesmas cepas que são aprovadas e empregadas comercialmente para molho de soja e fabricação de miso, incluindo Aspergillus oryzae 2355 e 40151 do Centro Chinês de Coleção de Cultura Industrial (CICC); Aspergillus oryzae 22787 da American Type Culture Collection (ATCC) e Aspergillus niger var. 2206 e 10557 para produção de ácido cítrico de CICC e Aspergillus niger 66876 para produção de fitase da ATCC. Outras cepas de A. oryzae podem ser usadas na tecnologia. Cultura de fungos
[0095] As cepas de Aspergillus oryzae e Aspergillus niger foram cultivadas e mantidas em meios compostos de milho inteiro moído, farelo de trigo, cascas de soja, melaço de beterraba, cana e sucos de frutas subprodutos de processo, e qualquer outro subproduto de processo alimentar consistindo de amido, açúcar e proteína. Tais matérias- primas podem ser pré-tratadas por enzimas, incluindo amilases, gluco-amilases, fitase e protease. Foram adicionados sais inorgânicos aos meios de cultura de fungos, tais como sais inorgânicos de zinco, selênio, magnésio, cromo, cobre e/ou manganês com uma concentração de pelo menos cerca de 5 mg de sal por litro de meio. Em algumas modalidades, podem ser utilizados de cerca de 50 a 1500 mg de sal por litro de meio.
[0096] Os esporos fúngicos foram preparados inoculando um meio sólido, tal como arroz cozido, soja e sorgo e a combinação dos mesmos com umidade de 40-70%. Em duas a três semanas, os esporos germinaram e estavam prontos para serem coletados. Os esporos fúngicos foram coletados em água destilada esterilizada. Os fermentadores de pré-culturas foram preparados com 1-10% do volume dos fermentadores da produção final. O meio para as pré- culturas pode ser o mesmo que o meio de produção como descrito acima. A incubação durante 18 a 28 horas de tempo de fermentação pré-cultura é adequada para gerar pré- culturas saudáveis após a introdução dos esporos nos meios pré-culturais. A pré-cultura é adicionada ao fermentador de produção e o fungo é permitido crescer para produzir a massa fúngica desejada contendo zinco, selênio magnésio, cobre, cromo e/ou manganês. Aparelho
[0097] A fermentação em larga escala pode ser realizada em qualquer recipiente ou aparelho de fermentação adequado. Para a produção de biomassa enriquecida com minerais, a fermentação é de preferência realizada em condições aeróbicas durante 48-72 horas. O ar esterilizado ou filtrado pode ser bombeado para o fermentador de 0,5 a 1,0 vvm durante o período de fermentação para melhorar o crescimento e o rendimento. A cultura é de preferência agitada ou misturada durante a fermentação. A combinação de ar, agitação e design do vaso de fermentação é bem compreendida para a cultura microbiana comercial. Fermentação fúngica
[0098] A fermentação pode ser realizada durante 4872 horas ou para atingir a biomassa máxima a uma temperatura de 25-35°C. Verificou-se que uma temperatura de 28 a 30°C é adequada. Será apreciado que os tempos de incubação e a temperatura podem variar de acordo com o tipo de fungo e a cepa utilizada. Em algumas modalidades, a temperatura pode estar na faixa de cerca de 20°C a cerca de 40°C. Por exemplo, a temperatura pode estar na faixa de cerca de 20°C a cerca de 30°C, de cerca de 25°C a cerca de 35°C, de cerca de 30°C a cerca de 40°C, ou de cerca de 25°C a cerca de 30°C, por exemplo, cerca de 20°C, 21°C, 22°C, 33°C, 34°C, 35°C, 36°C, 37°C, 38°C, 39°C ou 40°C.
[0099] Dependendo do perfil nutricional das matérias-primas, outros nutrientes podem ser necessários para suplementar o meio de crescimento para uma fermentação fúngica ventilada. Esses nutrientes podem incluir fontes de carbono orgânicas e inorgânicas, fontes de nitrogênio, fontes de fósforo e micro minerais. Produção de produtos fúngicos enriquecidos com minerais
[00100] Deve se notar que, a suplementação direta de sais inorgânicos solúveis em dietas humanas pode resultar em uma reação citotóxica. Portanto, usar fungos para absorver os sais minerais inorgânicos e transformá-los em uma forma orgânica pode reduzir os efeitos colaterais do consumo direto de sais. Os sais inorgânicos podem ser adicionados durante a fermentação fúngica. A escolha comum de sais inorgânicos, dependendo do produto final desejado, inclui sais de magnésio, tais como sulfato de magnésio ou cloreto de magnésio, sais de zinco, tais como sulfato de zinco e cloreto de zinco, sal de selênio, tal como selenito de sódio, sais de cromo, tal como o cloreto de cromo, sais de cobre tal como sulfato de cobre e sais de manganês tal como sulfato de manganês. O mineral inorgânico é convertido em uma forma orgânica pelos fungos. Para maximizar o nível de mineral necessário no produto fúngico, um determinado sal mineral pode ser incrementado gradualmente durante a fermentação. A dosagem de sais minerais depende do tipo de sal utilizado, mas o nível de dosagem não deve comprometer o crescimento de fungos. Após a colheita, o micélio / biomassa fúngica pode ser completamente lavado para remover o excesso de sais minerais. Com um ácido brando, pH 3-4, a lavagem pode ser eficaz a este respeito. Colheita de biomassa fúngica
[00101] Após a fermentação, a biomassa fúngica que contém o mineral ou os minerais pode ser colhida por uma máquina de desidratação, tal como uma centrífuga, uma prensa de correia, etc. Lavar com água e/ou ácido brando tal como ácido clorídrico ou cítrico 0,001 M a 0,01 M pode ser usado para remover resíduos de sais inorgânicos. O produto fúngico enriquecido com minerais pode então ser seco a 60-95°C usando ar forçado, secagem a vácuo, etc. (veja a Figura 2). O teor final de humidade do produto é normalmente inferior a cerca de 10% em peso. A forma final do produto pode ser feita de acordo com o requisito da aplicação. Suplementos
[00102] O suplemento nutricional pode conter zinco na faixa de cerca de 10 a cerca de 60000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter zinco na faixa de cerca de 10 a cerca de 60000 mg/kg, de cerca de 500 a cerca de 40000 mg/kg, de cerca de 500 a cerca de 4 000 mg/kg, de cerca de 2000 a cerca de 40000 mg/kg, ou de cerca de 5000 a cerca de 60000 mg/kg, por exemplo, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 25000, 30000, 35000, 40000, 45000, 50000, 55000 ou 60000 mg/kg de zinco.
[00103] O suplemento / ingrediente nutricional pode conter magnésio na faixa de cerca de 10 a cerca de 60000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter magnésio na faixa de cerca de 10 a cerca de 40000 mg/kg, de cerca de 500 a cerca de 40000 mg/kg, de cerca de 500 a cerca de 4000 mg/kg, de cerca de 2000 a cerca de 40000 mg/kg, ou cerca de 5000 a cerca de 40000 mg/kg, por exemplo, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 25000, 30000, 35000, 40000, 45000, 50000, 55000 ou 60000 mg/kg de magnésio.
[00104] O suplemento nutricional pode conter selênio na faixa de cerca de 1 a cerca de 4000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter selênio na faixa de cerca de 1 a cerca de 4 000 mg/kg, de cerca de 5 a cerca de 4000 mg/kg, de cerca de 10 a cerca de 4000 mg/kg, de cerca de 100 a cerca de 4000 mg/kg, ou de cerca de 1000 a cerca de 4000 mg/kg, por exemplo, 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900 ou 4000 mg/kg de selênio.
[00105] O suplemento nutricional pode conter cromo no intervalo de cerca de 4 a 8000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter cromo na faixa de cerca de 10 a cerca de 8000 mg/kg, de cerca de 50 a cerca de 8000 mg/kg, de cerca de 100 a cerca de 8000 mg/kg, de cerca de 1000 a cerca de 8000 mg/kg, ou de cerca de 5000 a cerca de 8000 mg/kg, por exemplo, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500 ou 8000 mg/kg de selênio.
[00106] O suplemento nutricional pode conter cobre na faixa de cerca de 60 a 20000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter cobre na faixa de cerca de 300 a cerca de 20000 mg/kg, de cerca de 600 a cerca de 20000 mg/kg, de cerca de 1000 a cerca de 20000 mg/kg, de cerca de 5000 a cerca de 20000 mg/kg, ou de cerca de 10000 a cerca de 20000 mg/kg, ou de cerca de 15000 a cerca de 20000 mg/kg, por exemplo, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000 mg/kg de cobre.
[00107] O suplemento nutricional pode conter manganês na faixa de cerca de 60 a 20000 mg/kg. Por exemplo, o suplemento nutricional pode conter manganês na faixa de cerca de 300 a cerca de 20000 mg/kg, cerca de 600 a cerca de 20000 mg/kg, cerca de 1000 a cerca de 20000 mg/kg, cerca de 5000 a cerca de 20000 mg/kg, ou cerca de 10000 a cerca de 20000 mg/kg, ou cerca de 15000 a cerca de 20000 mg/kg, por exemplo, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000 mg/kg de manganês.
[00108] O suplemento nutricional pode incluir diluentes ou outros co-ingredientes tais como cálcio, potássio, fósforo e seus sais inorgânicos. Formulação
[00109] O suplemento nutricional pode, por exemplo, ser formulado para administração oral. Exemplos não limitativos de tipos específicos de formulação incluem comprimidos, cápsulas, tabletes, pós, grânulos, ampolas, frascos, soluções ou suspensões prontas a usar, bebidas e materiais liofilizados. As formulações sólidas tais como os comprimidos ou cápsulas podem conter qualquer número de excipientes ou carreadores aceitáveis adequados. A aplicação de alimentos pode incluir formas em pó, flocos ou extrudados, ou / e misturada com outros minerais, vitaminas e ingredientes alimentares.
[00110] O suplemento nutricional pode ser formulado para uso humano ou animal.
[00111] O suplemento nutricional de acordo com a presente tecnologia pode ser usado para formar produtos nutricionais. O produto nutricional pode ser um produto alimentar, produtos alimentares processados, bebidas, bebidas esportivas, bebidas energéticas, barra de energia, cereais para café-da-manhã, produtos lácteos, alimentos para animais, alimentos para animais domésticos e outros.
[00112] A forma em pó do produto também pode ser adicionada aos alimentos e utilizada como ingrediente de fortificação alimentar. A fortificação de alimentos inclui, mas não se limita a condimentos, sal, fórmula de bebê e farinhas de trigo, milho e feijão.
[00113] O suplemento nutricional que contém o nível elevado de mineral pode ser formulado como um pó, solução, bebida, cápsula, tablete ou comprimido. A biomassa pode ser processada para formar formas em pó, flocos e extrudados que podem ser adicionados aos alimentos e utilizados como ingrediente de fortificação de alimentos. A fortificação de alimentos inclui, mas não se limita a condimentos, sal, fórmula de bebê, cereais de café-da-manhã e farinhas de trigo, milho e feijão.
[00114] Uma vantagem do suplemento nutricional é que ele contém minerais orgânicos naturais derivados da fermentação dos subprodutos. O suplemento nutricional pode ser formulado para conter ainda fitase e outras enzimas produzidas naturalmente pelos fungos filamentosos.
[00115] O suplemento nutricional pode ser formulado para uso humano ou animal. EXEMPLOS
[00116] Verificou-se que A. oryzae e A. niger têm a capacidade de acumular minerais orgânicos a partir de fontes naturais, tais como resíduos e subprodutos agrícolas e de processos alimentares, com a adição de altas concentrações de minerais inorgânicos.
[00117] As concentrações de minerais típicas nos meios de crescimento estão listadas na Tabela 2 para o crescimento saudável dos fungos. Será apreciado que os tipos de compostos de Mg, Zn e Se não estão limitados aos listados na Tabela 2. As concentrações de minerais podem ser amplamente aumentadas para fungos como A. oryzae e A. niger (Tabela 3) para produzir uma biomassa fúngica melhorada por minerais que pode ser usada como suplemento humano ou fortificação de alimentos.
[00118] A forma final de cada biomassa fúngica enriquecida em minerais está em uma forma sólida, mas também pode ser re-solubilizada por ácido ou alcalino para formar uma solução. Tanto o sólido, como o pó, e a solução podem ser usados como um suplemento mineral sozinho ou combinados e/ou adicionados aos alimentos. Tabela 2. Faixas de concentrações típicas de componentes minerais (g/L) em meios de crescimento fúngicos
Tabela 3. Quantidade de cada sal mineral inorgânico adicionado separadamente durante a fermentação de A. oryzae (g/L) 
Exemplo 1
[00119] Os sais de magnésio, tais como sulfato de magnésio (MgSO4) ou cloreto de magnésio (MgCl2), foram utilizados como nutrientes essenciais nos meios de crescimento para todos os microrganismos. No entanto, eles não foram utilizados em altas concentrações para o crescimento dos fungos.
[00120] Neste experimento, a concentração natural de magnésio em uma formulação de meio de milho, farelo de trigo e casca de soja foi de 50-80 mg/L como elemento de magnésio (Mg). Com o MgCl2.6H2O adicional, o nível de Mg aumentou para 0,33 a 0,58 g/L, um aumento de 4 a 7 vezes, respectivamente. Os resultados mostram (Tabela 4) que o Mg em A. oryzae aumentou significativamente até 28,3 mg/g (ou 28300 ppm) de biomassa seca. Todos os resultados são a média de 4 repetições. Em comparação com o nível de Mg ligado à levedura (Tabela 4), o Mg na levedura só atingiu 3,5-8,51 mg de Mg/g com até 1250 mg/L de Mg adicionado ao caldo YPD (Extrato de Levedura-Peptona-Dextrose). Portanto, com base nos resultados acima, a utilização de Mg por A. oryzae foi quase 10 vezes mais eficiente em comparação com as leveduras. Tabela 4. Conteúdo de Mg em Biomassa de A. oryzae quando cultivado em um ambiente enriquecido em Mg.
1 O teor natural de Mg em matérias-primas agrícolas varia de lote para lote 2 Mg adicional como em MgCl2.6H2O adicionado durante a fermentação 3 Adotado de Duszkiewicz-Reinhard W. et al. 2005. Estudos sobre a capacidade de levedura de padeiros Saccharomyces cerevisiae para ligar magnésio em condições de lote. Pol. J. Food Nutr Sci 14 (55) No 3: 249-255.
[00121] Com base nos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), Gabinete de Suplementos Dietéticos, o teor de Mg na biomassa de A. oryzae produzido a partir de um ambiente de crescimento enriquecido com Mg foi maior do que todas as outras fontes naturais de alimentos, com base em igual peso. Por exemplo, menos de 3 miligramas por dia (cerca de 2 comprimidos do tamanho de Centrum®) proporcionaria equivalente de Mg a uma porção de alimentos ricos em Mg (Tabela 5). Tabela 5. Comparação do teor de Mg em produtos de A. oryzae para alimentos selecionados
Exemplo 2
[00122] O A. oryzae individualmente enriquecido com Zn permite que o produto seja precisamente formulado em um suplemento multi-mineral ou em diferentes alimentos. Por exemplo, os homens idosos podem não precisar de um suplemento de ferro (Fe), mas podem precisar de alimentos melhorados com Zn. Ambos, A. oryzae e A. niger mostraram uma capacidade impressionante de incorporar Zn na sua estrutura celular para formar uma biomassa orgânica rica em Zn. Na Tabela 6, utilizou-se sulfato de zinco (ZnSO4.7H2O) como um sal inorgânico para enriquecer o meio de crescimento para A. oryzae. A utilização de Zn por A. oryzae foi altamente eficiente, com 91% de Zn absorvida nos meios a 250 mg/L e reduzida gradualmente para 35%. O teor de Zn na biomassa estável aumentou para 39,6 mg/g (ou 39600 ppm) um nível que é quase o dobro do teor de Zn em comparação com Zn em A. oryzae com a presença de ferro. O relatório de Stehlik-Tomas (Stehlik-Tomas, V. et al., 2004. Enriquecimento de zinco, cobre e manganês em levaduras Saccharomyces cerevisae. Food Technol. Biotechnol. 42 (2): 115-120) de Zn em leveduras confirmou que a maior quantidade de Zn em Saccharomyces cerevisae foi de apenas 0,7 mg/g. Tabela 6. Conteúdo de Zn em biomassa de A. oryzae quando cultivado em ambiente enriquecido com Zn
1 Conteúdo natural de Zn em um meio formulado com milho, farelo de trigo, casca de soja, etc,; 2 Zn Adicional em ZnSO4.7H2O adicionado durante a fermentação.
[00123] Com base no Instituto Nacional de Saúde (NIH), Gabinete de Suplementos Dietéticos, o teor de Zn na biomassa de A. oryzae produzido a partir de um ambiente de crescimento enriquecido com Zn foi muito maior do que todas as outras fontes de alimentos naturais, com base em igual peso. Por exemplo, 0,27 gramas por dia (um comprimido de tamanho de aspirina de bebê) forneceria Zn equivalente a 100% dos requisitos de valor diário. Tabela 7. Comparação do teor de Zn em produtos de A. oryzae para alimentos selecionados
Exemplo 3
[00124] Como o Zn, o selênio (Se) pode ser co- fermentado com ou sem a presença de ferro para produzir a biomassa enriquecida com A. oryzae. Mas, neste exemplo, quando se adicionou Se sob a forma de solução de selenito de sódio de 0,1% durante a fermentação de A. oryzae sem o ferro, o teor de Se na biomassa fúngica aumentou de 0,4 mg/g (400 ppm) para tanto como 3,36 mg/g (3360 ppm) (Tabela 8). Como a dose diária recomendada de Se é muito baixa, é preferível produzir um produto enriquecido em Se em uma base autônoma para evitar a sobredosagem em Se ou a subdosagem em Fe. Em comparação com alimentos selecionados, A. oryzae com Se tem uma concentração relativamente alta de Se; 0,02 gramas por dia podem entregar 100% do valor diário (DV). Tabela 8. Conteúdo de Se na biomassa de A. oryzae quando cultivada em um ambiente enriquecido em Se
Tabela 9. Comparação do teor de Se em produtos de A. oryzae para alimentos selecionados 
Exemplo 4
[00125] Quando a fermentação fúngica foi conduzida com um único mineral, sal de cromo, cobre ou manganês, o conteúdo mineral em micelios fúngicos foi significativamente aumentado (Tabela 10). Em todos os exemplos, os minerais fúngicos naturais foram altamente concentrados e forneceriam uma alternativa econômica ao sal inorgânico e aos quelatos minerais sintéticos. Tabela 10. Cr, Cu ou Mn em A. oryzae quando crescido no ambiente mineral enriquecido.
Exemplo 5
[00126] Atualmente, a suplementação mineral humana é provável que esteja em uma forma de multi-minerais e vitaminas, formulada com cada componente individual. Uma abordagem semelhante é usada na fortificação de alimentos, por exemplo, em cereais de café da manhã. A vantagem de tal abordagem é que a dosagem de cada mineral e vitamina pode ser controlada com precisão de acordo com o Valor Diário (DV) recomendado pela US Food and Drug Administration. No entanto, é provável que quando os múltiplos minerais são consumidos em conjunto, a absorção de um pode interferir com os outros. Por exemplo, a interação entre Fe e Zn, Zn e Cobre (Cu), etc. Pesquisadores anteriores também mostraram uma interação entre minerais com fitato em dietas baseadas em plantas. O uso de minerais ligados a A. oryzae para formular um suplemento multi-mineral pode conter menos interações minerais, pois cada mineral já está ligado à parede celular e à proteína de A. oryzae. A característica de liberação lenta dos minerais ligados a A. oryzae também pode reduzir a interação entre minerais.
[00127] Para produzir um A. oryzae natural com multi-minerais aprimorados foi considerado prático. Tal produto pode não atender a DV, por exemplo, DV de magnésio é de 400 mg, exigência em uma única dose, mas pode fornecer multi-minerais aprimorados diariamente. A concentração de cada mineral em tal produto pode ser ajustada durante a fermentação para criar diferentes combinações desejadas. A Tabela 11 demonstra que, com uma formulação de meio de crescimento selecionada, o resultado é uma biomassa multimineral, de Fe, Zn, Cr, Se, Cu e Mn em apenas uma dose de 0,5 g. A concentração de cada mineral pode estar no intervalo de mais / menos múltiplo de quatro vezes. Os tipos de minerais não se limitam aos minerais na Tabela 11. Este exemplo não só demonstra a capacidade de A.oryzae absorver altas concentrações de cada mineral, mas também mostra a absorção dos minerais de múltiplos traços de uma forma naturalmente equilibrada como indicado por diferentes preferências de absorção. Tabela 11. Uma abordagem multi-mineral para criar suplementos de minerais naturais baseado em biomassa de todos os traços de A. oryzae, em uma dose de 0,5 gramas.
[00128] Dois grandes ensaios industriais foram realizados com volume de fermentação de 2000 L cada, sem dificuldades de produção. À medida que o tamanho dos vasos de fermentação aumenta, a capacidade de gerenciar e controlar problemas como fluxo de ar melhorou. Ambos os ensaios confirmaram que uma biomassa fúngica poderia ser produzida contendo níveis melhorados de zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre, manganês e combinações dos mesmos.
[00129] Será apreciado pelos especialistas na técnica que podem ser feitas numerosas variações e/ou modificações na invenção como mostrado nas modalidades específicas sem se afastar do espírito ou do escopo da invenção como descrito amplamente. As presentes modalidades são, portanto, consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas.
Claims (15)
1. Suplemento nutricional produzido a partir de um resíduo agrícola caracterizado pelo fato de que compreende: biomassa fúngica filamentosa a partir de fungos selecionados de Aspergillus oryzae ou Aspergillus niger tendo os minerais zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês em forma orgânica; em que os minerais estão presentes de 1 a 60000 mg/kg e contidos na biomassa fúngica em forma orgânica; e em que o suplemento nutricional contém menos que 200 mg/kg de ferro.
2. Suplemento nutricional, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o zinco está presente em uma quantidade de pelo menos 500 mg/kg, o magnésio está presente em uma quantidade de pelo menos 500 mg/kg, o selênio está presente em uma quantidade de pelo menos 1 mg/kg, o cromo está presente em uma quantidade de pelo menos 4 mg/kg, o cobre está presente em uma quantidade de pelo menos 60 mg/kg e o manganês está presente em uma quantidade de pelo menos 60 mg/kg.
3. Suplemento nutricional, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o zinco está presente em 500 a 60000 mg/kg, o magnésio está presente em 500 a 60000 mg/kg, o selênio está presente em 1 a 4000 mg/kg, o cromo está presente em 4 a 8000 mg/kg, o cobre está presente em 60 a 20000 mg/kg, e o manganês está presente em 60 a 20000 mg/kg.
4. Suplemento nutricional, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o suplemento está na forma de um pó, solução, bebida, cápsula, comprimido ou drágea.
5. Produto nutricional caracterizado pelo fato de que contém o suplemento nutricional conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
6. Produto nutricional, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que é selecionado a partir do grupo que consiste em produto alimentício, produto alimentício processado, bebida, bebida esportiva, bebida energética, barra energética, cereal de café-da-manhã, produto lácteo, condimento, sal, leite instantâneo para bebê, farinha de trigo, farinha de milho, farinha de feijão, ração animal, e ração para animais de companhia.
7. Processo para formar um suplemento nutricional contendo minerais caracterizado pelo fato de que o processo compreende: fornecer um meio de cultura formulado com um resíduo agrícola ou um resíduo de processamento de alimentos; fornecer sais dos minerais zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês ao meio de cultura; criar fungos filamentosos selecionados de Aspergillus oryzae ou Aspergillus niger no meio de cultura para acumular os minerais nos fungos filamentosos na forma orgânica; e coletar os fungos filamentosos para obter um suplemento nutricional contendo biomassa fúngica tendo os minerais zinco, magnésio, selênio, cromo, cobre e manganês na forma orgânica; em que os minerais estão presentes de 1 a 60000 mg/kg e contidos na biomassa fúngica; e em que o suplemento nutricional contém menos que 200 mg/kg de ferro.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o resíduo agrícola compreende resíduo derivado de produção agrícola de milho, trigo, açúcar de beterraba, cana de açúcar, soja ou soro.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o resíduo agrícola é selecionado a partir do grupo que consiste em polpas de cana de açúcar e beterraba, casca de soja, soro de processo de soja, casca de trigo, líquido de imersão do milho, e soro de soja.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o resíduo de processamento alimentício é selecionado a partir do grupo consistindo de licor de imersão de milho, soro de soja, melaços de cana de açúcar e beterraba, casca de soja e farelo de trigo, e casca de trigo.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que um ou mais sais são adicionados a uma concentração de pelo menos cerca de 5 mg de sal por litro de meio de cultura.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um ou mais sais são adicionados a uma concentração de 50 a 1500 mg de sal por litro de meio de cultura.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fornecer nutrientes ao meio de cultura.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que a cultura dos fungos filamentosos é realizada a uma temperatura entre 25°C e 35°C.
15. Suplemento nutricional caracterizado pelo fato de que é produzido pelo processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 14.
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