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PurposeThe objective of this study was to evaluate the influence of Saccharomyces boulardii on the kinetics of fermentation for organic and conventional apple pulp and to verify the effect of the antioxidant quercetin on the response to cellular oxidative stress.Design/methodology/approachThe kinetic parameters, the content of phenolic compounds, the quantity of quercetin and the antioxidant activity were determined during the fermentation process. The effect of quercetin on cellular oxidative stress was also investigated.FindingsThe content of phenolic compounds, the antioxidant activity and the quercetin concentration were higher in the organic fermented apple pulp (ORG) than in the conventional fermented apple pulp (CON). However, both apple pulps were considered ideal substrates for the growth of S. boulardii, suggesting that they are potentially probiotic. After fermentation, the quercetin concentration in the ORG treatment and YPDQ treatment (YPD broth with 0.1 mg quercetin rhamnoside/mL) increased viability by 9%, while in the CON treatment generated there was an increase of 6% in viability, compared to the YPD control treatment (YPD broth).Originality/valueThe high concentration of quercetin in the organic apple pulp supports the proposal that quercetin reduces the oxidative stress mediated by reactive oxygen species through its antioxidant action on S. boulardii that have similarities to mammalian eukaryotic cells. These findings suggest that fermented organic apple pulp could be consumed as a potential non-dairy probiotic product.

Aproximadamente 75 % da população mundial apresenta intolerância à lactose, doença congênita caracterizada pela incapacidade de absorver o açúcar presente no leite e seus derivados lácteos. Esta incapacidade se deve basicamente a inatividade ou baixa atividade da enzima intestinal β-galactosidase. Até o presente momento, o tratamento para as pessoas intolerantes à lactose inclui evitar o consumo de leite ou fazer uso de leite e produtos lácteos com ausência ou teor reduzido de lactose além do uso da enzima lactase já disponível comercialmente. A enzima β-galactosidase é responsável pela hidrólise das ligações galactosídicas da lactose em seus monossacarídeos, glicose e galactose. É produzida principalmente em microrganismos incluindo fungos filamentosos, bactérias e leveduras. Um dos principais requisitos para produção da enzima a partir de microrganismo é determinar a melhor composição nutricional do meio de fermentação. O soro de queijo é fonte abundante de carbono tendo a lactose como seu principal componente e, portanto, pode ser usado por microrganismos, como meio de cultivo para produção de β-galactosidase. O uso do soro de queijo com esta finalidade pode contribuir para diminuição do impacto econômico e ambiental causado pela sua produção excedente além de, se tornar um produto com valor agregado. Palavras-chave: Intolerância à Lactose. Soro de Queijo. Fermentação. Microrganismos. Abstract75% of the world population is lactose intolerant, a congenital disease characterized by an inability to absorb the sugar present in milk and its dairy products. This inability is basically due to inactivity or low activity of the intestinal β-galactosidase enzyme. The treatment includes avoiding the consumption of milk or making use of milk and dairy products lacking or reduced lactose content. The enzyme β-galactosidase is responsible for the hydrolysis of the galactosidic bonds of lactose in glucose and galactose. It is found mainly in microorganisms including fungi, bacteria and yeast. One of the main requirements for the production of the enzyme from microorganism is to determine the best nutritional composition of the fermentation medium. Cheese whey is an abundant source of carbon having lactose as its main component and therefore can be used as a medium for the cultivation of microorganisms for the production of β-galactosidase. The use of cheese whey for the production of β-galactosidase may contribute to the reduction of the economic and environmental impact caused by its surplus production, in addition to becoming a value-added product. Keywords: Lactose Intolerance. Cheese Whey. Fermentation. Microorganism.

Introdução: O melaço de soja é um líquido viscoso originado da obtenção do concentrado proteico de soja. A farinha de soja desengordurada é submetida à lavagem com solução hidroalcoólica, na qual os açúcares e outros compostos solúveis são arrastados. O solvente é evaporado e retorna ao processo, os sólidos concentrados formam o melaço de soja. Os principais açúcares do melaço são a sacarose, rafinose e estaquiose. Além da sacarose, as bactérias lácticas podem utilizar a rafinose e estaquiose como substrato para seu desenvolvimento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a utilização do melaço de soja como substrato para o desenvolvimento de bactérias láticas. Métodos: Linhagens comerciais de Lactobacillus plantarum BG-112 ® , Bifidobacterium lactis Bb-12 ® , Lactobacillus acidophilus LA-5 ® e Lactobacilus helveticus LH-3 ® foram reativadas em caldo Man, Rogosa e Sharpe (MRS) e incubadas a 37 ºC, 100 rpm por 48 horas; 10% (v/v) deste inóculo foi transferido para melaço de soja (10 ºBrix) estéril e suplementado com 2% (m/v) de carbonato de cálcio. Após 48 h foi realizada a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) em meio MRS-Ágar. Resultados: Todas as bactérias lácticas estudadas foram capazes de desenvolverem-se no melaço de soja, visto que as contagens foram 1,6x10 7 UFC/mL para BG-112, 5,1x10 8 UFC/mL para BB-12, 4,2x10 8 UFC/mL para LH-3 e 7.3x10 6 UFC/mL para LA-5. Conclusões: B. lactis Bb-12 ® e L. helveticus LH-3 ® foram os microrganismos que mais se desenvolveram no melaço de soja. Os autores propõem a utilização do melaço de soja para a produção de ácido lático, biomassa e enzimas utilizando os microrganismos estudados. Agências de Fomento: Capes.Palavras-chave: Melaço de soja, Valorização de coprodutos, Bactérias lácticas.

This study sought to create a better fermentation medium to maximize lactase production by Saccharomyces fragilis IZ 275 using different carbon sources, including reconstituted powdered cheese whey. A factorial design 24 was applied to evaluate the significant effects of variables which compose the fermentation medium. Then, a steepest descent-ascent design was applied to obtain the maximum activity. A Rotational Central Composite Design (RCCD) 24 was made to optimize the fermentation medium. We verified that the cheese whey, a by-product of the dairy industry, can be employed as an excellent fermentation medium by yeast, within the bioeconomy concept and used by the dairy industry as product with additional value. The employed methodology is an efficient tool in the optimization process for β-galactosidase production. In the optimized fermentation medium, the maximum production of β-galactosidase (54.68 U/mL) by S. fragilis IZ 275 is obtained with 14 g/L sucrose, 17.7 g/L reconstituted powdered cheese whey, 5.14 g/L yeast extract and 8.85 g/L peptone.