A procura de micro-organismos com propriedades funcionais diferenciadoras é atualmente uma das principais alavancas de inovação nos setores alimentar, farmacêutico e biotecnológico. Neste contexto, no projeto BIOPROSPECT, trabalhámos na identificação, caracterização e validação funcional de novas estirpes microbianas através de estratégias avançadas de bioprospeção, combinadas com ferramentas tecnológicas que permitem agilizar e otimizar a sua avaliação.
O BIOPROSPECT permitiu avançar no conhecimento e na obtenção de bactérias ácido-lácticas (BAL) com potencial fermentativo e probiótico, bem como desenvolver uma plataforma automatizada para a cribagem e monitorização do crescimento microbiano, claramente orientada para a sua futura aplicação industrial.
Vídeo: resultados e abordagem tecnológica do BIOPROSPECT
Neste vídeo, apresentamos os principais resultados do projeto e a abordagem tecnológica desenvolvida para identificar e avaliar micro-organismos de interesse a partir de ambientes marinhos profundos e amostras humanas, bem como o seu potencial para gerar novas soluções biotecnológicas.
Bioprospeção em ambientes diversificados para ampliar a biodiversidade microbiana
No âmbito do BIOPROSPECT, a bioprospeção microbiana foi abordada a partir de duas origens complementares. Por um lado, foram realizadas campanhas de amostragem em fundos marinhos profundos, com o objetivo de identificar géneros microbianos ainda pouco explorados e com potencial biotecnológico. Por outro lado, trabalhámos com amostras humanas provenientes de lactentes, uma fonte particularmente relevante para o isolamento de bactérias ácido-lácticas associadas ao ecossistema intestinal.
A partir destas fontes, foram isoladas mais de 100 estirpes bacterianas, que foram posteriormente submetidas a um processo estruturado de cribagem e seleção.
Caracterização genotípica e funcional das estirpes selecionadas
Uma parte significativa das estirpes isoladas foi sujeita a uma caracterização genotípica completa, recorrendo a técnicas de sequenciação que permitiram obter um perfil genético detalhado. Esta abordagem possibilitou avaliar a inocuidade de cada micro-organismo e identificar propriedades funcionais de interesse industrial.
De forma complementar, foi realizada uma caracterização fenotípica aprofundada, avaliando parâmetros-chave como a tolerância a condições adversas, a capacidade fermentativa e o potencial probiótico. Estes estudos foram apoiados por ensaios in vitro destinados a avaliar a resistência ao trânsito gastrointestinal e à fermentação colónica, bem como a capacidade dos micro-organismos para aderir a modelos epiteliais, fornecendo informação relevante sobre o seu potencial probiótico.
Os resultados obtidos confirmam que várias das estirpes avaliadas apresentam resistência a pH ácido e a sais biliares, um comportamento fermentativo favorável e uma interação eficaz com modelos epiteliais, reforçando o seu interesse para aplicações nas áreas da alimentação e da saúde.
Plataforma automatizada para a cribagem e monitorização microbiana
Como um dos principais avanços tecnológicos do projeto, o BIOPROSPECT permitiu o desenvolvimento de uma plataforma automatizada que possibilita a cribagem em larga escala e a monitorização em tempo real do crescimento microbiano sob diferentes substratos e condições experimentais.
Esta ferramenta permitiu otimizar os tempos de avaliação, melhorar a reprodutibilidade dos ensaios e facilitar a comparação objetiva entre estirpes, acelerando assim a tomada de decisões nos processos de seleção com vista ao escalonamento e à aplicação industrial.
Validação do potencial industrial em matrizes lácteas e vegetais
O projeto contou com a colaboração das empresas ALNUT, DACSA e NATRA, com as quais foram iniciados estudos orientados para a aplicação industrial das estirpes selecionadas. Neste âmbito, foi avaliado o potencial fermentativo de estirpes previamente caracterizadas, utilizando leite inteiro como matéria-prima, com o objetivo de desenvolver um iogurte sem necessidade de recorrer a culturas starter adicionais.
Em paralelo, foram realizados ensaios de fermentação em matrizes vegetais, incluindo farinhas e outros substratos, abrindo caminho ao desenvolvimento de produtos inovadores adaptados a diferentes mercados e alinhados com as novas tendências da alimentação e da biotecnologia.
A bioprospeção como motor da inovação biotecnológica
Os resultados do BIOPROSPECT confirmam o valor da bioprospeção como estratégia para identificar micro-organismos com propriedades diferenciadoras e acelerar a sua transferência para aplicações reais. A combinação da biodiversidade microbiana, de ensaios funcionais avançados e de ferramentas automatizadas de cribagem reforça a capacidade de gerar soluções biotecnológicas com impacto industrial.
Na AINIA, estes avanços consolidam o nosso posicionamento como parceiro tecnológico para empresas que procuram inovar no desenvolvimento de ingredientes, processos fermentativos e soluções baseadas em micro-organismos funcionais.
Esta iniciativa contou com o apoio da Conselleria d’Innovació, Indústria, Comerç i Turisme da Generalitat Valenciana, através do IVACE, e com financiamento da União Europeia no âmbito do Programa FEDER Comunitat Valenciana 2021–2027, contribuindo para o posicionamento da Comunidade Valenciana no desenvolvimento da biotecnologia baseada em micro-organismos, na inovação em fermentação e na transferência de conhecimento para aplicações industriais e alimentares de elevado valor acrescentado.
