Adição de grilo preto em pó e farinha de soja combinados ou não na dieta de ratos Wistar: avaliação da qualidade proteica e efeitos sobre marcadores metabólicos e saúde intestinal

Abstract

Os insetos são considerados uma promissora fonte de proteínas em um cenário de aumento da demanda global por alimentos. Além do alto conteúdo proteico, eles contêm carboidratos na forma de exoesqueleto quitinoso, que podem chegar intactos ao intestino grosso, e beneficiar a saúde intestinal. O grilo preto (Gryllus assimilis) tem gerado interesse devido ao seu valor nutricional, entretanto, a aversão dos consumidores ainda limita a sua aceitação em diversos países ocidentais. Uma alternativa é transformá-lo em pó e incorporá-lo a uma matriz alimentar comumente utilizada, como a soja, como forma de complementação nutricional. O objetivo deste estudo foi, portanto, avaliar a qualidade proteica do grilo preto em pó, associado à farinha de soja, e seus efeitos sobre marcadores metabólicos e saúde intestinal de ratos Wistar. Quarenta animais foram distribuídos em 5 grupos (n=8): AIN-93G: controle caseína; GP: 100% da proteína do grilo preto em pó; GPFS: 30% da proteína do grilo preto em pó e 70% da farinha de soja; FS: 100% da proteína da farinha de soja; e AP: dieta aproteica. A qualidade proteica foi avaliada pelos índices de coeficiente de eficiência alimentar (CEA), coeficiente de eficiência proteica (PER), razão proteica líquida (NPR) e digestibilidade verdadeira (DV). Os marcadores metabólicos foram avaliados por parâmetros bioquímicos, balanço oxidativo e histologia do fígado. O efeito na saúde intestinal foi avaliado por histomorfometria do cólon, além da coloração, consistência, umidade e pH das fezes e produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Ao final de 30 dias, após jejum de 12 horas, os animais foram anestesiados com isoflurano a 3% e eutanasiados por punção cardíaca. O sangue, fígado, cólon e fezes do ceco foram coletadas para análises. A ingestão alimentar do grupo GP foi maior que o grupo controle. O CEA, PER, NPR e DV foram maiores no grupo AIN-93G; apesar disso, todos os grupos apresentaram um PER acima de 2,0, indicando uma proteína de alta qualidade. Quanto à DV, todos os grupos apresentaram valores maiores que 90%, o que remete à boa digestibilidade. A avaliação histológica do fígado demonstrou similaridade entre GPFS, FS e AIN-93G para inflamação e esteatose hepática, entretanto, o grupo GP apresentou aumento dessas variáveis. Os grupos que continham grilo em sua composição (GP e GPFS) apresentaram atividade de superóxido dismutase (SOD) e glutationa-S-transferase (GST) semelhantes ao controle, enquanto o grupo FS apresentou maior atividade de GST comparado aos demais. O grupo GP apresentou redução de malondialdeído (MDA) e aumento de óxido nítrico (ON), quando comparado aos grupos teste. O grupo GPFS foi semelhante ao controle para os produtos de oxidação e o grupo FS apresentou redução na produção de ON. O grupo GP demonstrou redução de glicose e colesterol total em relação ao controle, e o GPFS apresentou redução de colesterol total e triglicerídeos em comparação ao controle e FS. Todos os grupos teste reduziram o colesterol LDL em relação ao controle. Houve aumento nos níveis de ureia e creatinina no grupo FS, enquanto as concentrações de AST reduziram nos grupos GPFS e FS. Quanto à saúde intestinal, o grupo GPFS demonstrou aumento da umidade fecal, comparado ao controle. O pH, coloração e consistência das fezes foram semelhantes entre os grupos experimentais. A produção de ácido propiônico nos grupos teste foi similar, porém menor que o controle, enquanto o ácido butírico foi menor no grupo FS em comparação ao controle. Não houve diferenças nos parâmetros histomorfométricos do cólon entre os grupos. Com base nos resultados, conclui-se que o grilo preto em pó é uma alternativa promissora de alta qualidade proteica, com efeitos benéficos na saúde intestinal, sem prejuízos à saúde hepática quando associado à farinha de soja. Palavras-chave: entomofagia; Gryllus assimilis; insetos comestíveis; Glycine max L.; digestibilidade proteica; estresse oxidativo; funcionamento intestinal.

Insects are considered a promising protein source in the context of increasing global demand for food. In addition to their high protein content, they contain carbohydrates in the form of chitinous exoskeletons, which can reach the large intestine intact and benefit intestinal health. The black cricket (Gryllus assimilis) has garnered interest due to its nutritional value; however, consumer aversion still limits its acceptance in many Western countries. One alternative is to process it into powder and incorporate it into commonly used food matrices like soy, as a nutritional supplement. Therefore, the aim of this study was to evaluate the protein quality of black cricket powder, combined with soy flour, and its effects on metabolic markers and intestinal health of Wistar rats. Forty animals were divided into 5 groups (n=8): AIN-93G: casein control; GP: 100% black cricket powder protein; GPFS: 30% black cricket powder protein and 70% soy flour; FS: 100% soy flour protein; and AP: protein-free diet. Protein quality was assessed using feed efficiency ratio (FER), protein efficiency coefficient (PER), net protein ratio (NPR) and true digestibility (TD). Metabolic markers were evaluated by biochemical parameters, oxidative balance, and liver histology. The effect on intestinal health was assessed through colon histomorphometry, as well as stool color, consistency, moisture, and pH, and short-chain fatty acid (SCFA) production. At the end of 30 days, after a 12-hour fast, the animals were anesthetized with 3% isoflurane and euthanized by cardiac puncture. Blood, liver, colon, and cecal stools were collected for analysis. Food intake in the GP group was higher than in the control group. FER, PER, NPR, and TD were higher in the AIN-93G group; despite this, all groups showed a PER above 2.0, indicating high-quality protein. Regarding TD, all groups presented values above 90%, which suggests good digestibility. Histological evaluation of the liver showed similarity between GPFS, FS, and AIN-93G for inflammation and hepatic steatosis; however, the GP group showed an increase in these variables. The groups containing cricket in their composition (GP and GPFS) showed superoxide dismutase (SOD) and glutathione-S-transferase (GST) activities similar to the control, while the FS group showed higher GST activity compared to the others. The GP group showed a reduction in malondialdehyde (MDA) and an increase in nitric oxide (NO) compared to the test groups. The GPFS group was similar to the control in terms of oxidation products, and the FS group showed a reduction in NO production. The GP group showed a reduction in glucose and total cholesterol compared to the control, and the GPFS group showed a reduction in total cholesterol and triglycerides compared to the control and FS. All test groups reduced LDL cholesterol compared to the control. There was an increase in urea and creatinine levels in the FS group, while AST concentrations decreased in the GPFS and FS groups. Regarding gut health, the GPFS group showed an increase in stool moisture compared to the control. The pH, color, and consistency of the stool were similar among the experimental groups. Propionic acid production in the test groups was similar but lower than the control, while butyric acid was lower in the FS group compared to the control. There were no differences in colon histomorphometric parameters between the groups. Based on the results, it is concluded that black cricket powder is a promising alternative of high protein quality, with beneficial effects on gut health, without detriment to liver health when associated with soybean flour. Keywords: entomophagy; Gryllus assimilis; edible insects; Glycine max L.; protein digestibility; oxidative stress; intestinal functioning.