Efeito do consumo de grilo preto em pó associado à farinha de soja na biodisponibilidade de ferro, saúde intestinal e balanço oxidativo de ratos Wistar | Effect of consumption of black cricket powder associated with soy flour on iron bioavailability, intestinal health and oxidative balance in Wistar rats

O ferro é um dos minerais mais abundantes na natureza. Ainda assim, sua deficiência se caracteriza como a carência nutricional mais prevalente no mundo e atinge milhões de pessoas. Neste cenário, o consumo de insetos comestíveis surge como uma alternativa sustentável para lidar com questões relacionadas à melhora do status nutricional de ferro em países em que prevalece sua carência, tendo em vista seu excelente perfil nutricional. Além de macro e micronutrientes, os insetos aptos para o consumo humano são fontes de fibras e compostos bioativos, que podem impactar positivamente na saúde intestinal e no estresse oxidativo, respectivamente. Apesar disso, o consumo de insetos ainda apresenta resistência quanto a sua aceitação em uma sociedade ocidental. Uma alternativa para esse problema é a transformação desse ingrediente alimentar em um pó, bem como sua inserção em outras farinhas consumidas habitualmente. Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo investigar a biodisponibilidade de ferro presente em dietas experimentais contendo grilo preto (Gryllus assimilis) em pó, isolado ou em associação à farinha de soja (UFVTN 105AP), bem como seu efeito na saúde intestinal e balanço oxidativo em ratos Wistar. O conteúdo de ferro da albumina e das dietas foi determinado por espectrometria de absorção atômica. O método utilizado para a avaliação da biodisponibilidade foi o de depleção/repleção de hemoglobina, segundo a técnica da AOAC (1998), com modificações. Para este ensaio biológico, foram utilizados 32 ratos machos jovens (Rattus novergicus, variedade albinus) da linhagem Wistar, distribuídos em quatro grupos (n=8/grupo), a saber: Grupo A: dieta padrão com sulfato ferroso (SF), Grupo B: dieta padrão contendo Gryllus assimilis em pó e farinha de soja (GP + FS) , Grupo C: dieta padrão contendo Gryllus assimilis em pó (GP); D: dieta padrão contendo farinha de soja (FS). Durante o período experimental, foram monitorados o peso corporal e o consumo alimentar para determinação do coeficiente de eficiência alimentar (CEA). Após a eutanásia dos animais, órgãos como fígado e intestino (duodeno ) foram coletados. O conteúdo cecal foi utilizado para a realização de análises de acidos graxos de cadeia curta, umidade fecal, pH fecal, consistência e coloração das fezes. Foram realizadas análises de produtos de peroxidação (malondialdeído, proteína carbonilada e óxido nítrico) e atividade de enzimas antioxidantes (catalase, supeóxido dismutase e glutationa S-transferase) no fígado e realizadas análises histomorfométricas do duodeno (espessuras de mucosa e submucosa e diâmetro de células caliciformes). Durante a eutanásia, o sangue foi coletado por punção cardíaca para análises séricas de ferritina, transferrina e hemoglobina. O teste estatístico ANOVA seguido de post-hoc de Tukey foi realizado por meio do software GraphPad Prism (GraphPad software, San Diego, CA), versão 9.0. Foi estabelecido o nível de significância de 5% para todos os testes. O consumo de grilo em pó, associado à farinha de soja, mostrou-se mais eficaz na biodisponibilidade de ferro (HRE% = 41,13 ± 10,86 e RBV-HRE = 1,15 ± 0,18). Os animais que consumiram GP + FS apresentaram, ainda, maior umidade fecal (21,29 ± 3,80%), maior concentração de ácido acético (10,02 ± 0,76 mmol/L) e maior atividade da superóxido dismutase (1,27 ± 0,27 μmol/min/g) e redução de malondialdeído (1,95 ± 0,37 nmol/mg PTN), e manutenção da espessura de mucosa e submucosa e diâmetro de células caliciformes. Palavras-chaves: Entomofagia; insetos comestíveis; anemia ferropriva; farinha de soja, morfologia intestinal, ácidos graxos de cadeia curta.

Iron is one of the most abundant minerals in nature. Nevertheless, its deficiency is characterized as the most prevalent nutritional deficiency in the world, affecting millions of people. In this scenario, the consumption of edible insects emerges as a sustainable alternative to address issues related to improving iron nutritional status in countries where its deficiency prevails, considering their excellent nutritional profile. In addition to macro and micronutrients, insects suitable for human consumption are sources of fibers and bioactive compounds; such as glycosaminoglycans. Fibers have strong potential in improving intestinal health, and bioactive compounds have antifungal, antimicrobial, antioxidant, and anti-inflammatory properties; capable of preventing inflammation and oxidative stress. However, the consumption of insects still faces resistance regarding its acceptance in Western society. An alternative to this problem is the transformation of this food ingredient in a powder, as well as their incorporation into blending with other commonly consumed flours. In light of the above, this study aims to investigate the bioavailability of iron present in experimental diets containing black cricket (Gryllus assimilis) powder, isolated or in combination with soybean flour (UFVTN 105AP), as well as its effect on intestinal health and oxidative balance in Wistar rats. This study also aims to systematically review the potential use of edible insects in enhancing nutritional value and altering sensory characteristics in food products. The iron content of albumin and diets was determined by atomic absorption spectrometry. The method used for assessing bioavailability was the hemoglobin depletion/repletion method, following the AOAC technique (1998), with modifications. For this biological assay, 32 young male rats (Rattus novergicus, Wistar strain) were used, divided into four groups (n=8/group), namely: Group A: standard diet with ferrous sulfate (FS), Group B: standard diet containing Gryllus assimilis powder and soybean flour (GP + SF), Group C: standard diet containing Gryllus assimilis powder (GP), and Group D: standard diet with soybean flour (SF). During the experimental period, body weight and food consumption were monitored to determine the feed efficiency ratio (FER). After euthanasia of the animals, organs such as liver, intestine (duodenum),were colected. Cecal content were used to evaluate intestinal health through analyses of short-chain fatty acids, fecal moisture, fecal pH, consistency, and color of feces. Analysis of peroxidation products (malondialdehyde, carbonylated protein, and nitric oxide) and antioxidant enzyme activity (catalase, superoxide dismutase, and glutathione S-transferase) was conducted in liver, as well as histomorphometric analysis of the duodenum (mucosal and submucosal thicknesses, and diameter of goblet cells). Blood was collected after euthanasia via cardiac puncture for serum analyses of ferritin, transferrin, and hemoglobin. Statistical tests ANOVA followed by Tukey's post-hoc test were conducted using GraphPad Prism software (GraphPad Software, San Diego, CA) version 9.0. A significance level of 5% was established for all tests. The consumption of cricket powder, in combination with soy flour, proved to be effective in iron bioavailability (HRE% = 41.13±10.86 and RBV-HRE = 1.15±0.18). The animals that consumed GP + FS also showed improvements in fecal moisture (21.29±3.80%), acetic acid (10.02±0.76 mmol/L), higher superoxide dismutase activity (1.27±0.27 μmol/min/g), and reduction of malondialdehyde (1.95±0.37 nmol/mg PTN), as well as maintenance of mucosal and submucosal thickness and goblet cell diameter. Keywords: Entomophagy, edible insects, iron-deficiency anemia, soy flour, intestinal morphology, short-chain fatty acids.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)