Estratégias para recuperação de xilooligossacarídeos do licor de resíduos de eucalipto para avaliação do seu efeito estimulante em Staphylococcus xylosus / Strategies for xylooligosaccharides recovery from eucalyptus waste liquor to evaluate their stimulatory effect on Staphylococcus xylosus

Xilooligossacarídeos (XOS) são reconhecidos pelo seu potencial prebiótico relevante para diversos setores industriais e foram obtidos após o pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica residual de galhos de eucalipto. Subprodutos inibitórios são gerados durante o processo de solubilização dos oligossacarídeos e acabam comprometendo a utilização do licor em microrganismos. Neste trabalho, o processo de destoxificação, hidrólise enzimática e atividade estimulantes de crescimento da bactéria Staphylococcus xylosus foram estabelecidos. Os resultados mostraram que a adsorção com carvão ativado em pó removeu cerca de 55% do ácido acético e mais de 90% do ácido fórmico, compostos fenólicos, lignina solúvel, furfural e 5-hidroximetilfurfural, e que a soma dos oligossacarídeos xilobiose (X2) e xilotriose (X3) foram maximizadas de 0,57 g/L para 1,21 g/L com 110 U/gXOS da enzima endoxilanase e 6,3% do licor destoxificado na hidrólise enzimática. O consumo de cerca de 63% de X2 e de 46% de X3 pela bactéria em meio basal deficiente em fontes de carbono, mas acrescido com os oligômeros, proporcionou maior crescimento celular em relação aos meios basais com alta composição de carbono, com e sem XOS, revelando seu potencial prebiótico pelo efeito estimulante de crescimento. (AU)

Xylooligosaccharides (XOS) are recognized for their prebiotic potential relevant to several industrial sectors and were obtained after hydrothermal pretreatment of residual lignocellulosic biomass from eucalyptus branches. Inhibitory by-products are generated during the solubilization process of oligosaccharides and end up compromising the utilization of the liquor in microorganisms. In this work, the detoxification process, enzymatic hydrolysis and growth stimulating activity of Staphylococcus xylosus bacteria were established. The results showed that adsorption with powdered activated carbon removed about 55% of acetic acid and more than 90% of formic acid, phenolic compounds, soluble lignin, furfural, and 5-hydroxymethyl furfural and the sum of the oligosaccharides xylobiose (X2) and xylotriose (X3) were maximized from 0.57 g/L to 1.21 g/L with 110 U/gXOS of the enzyme endoxylanase and 6.3% of the detoxified liquor in the enzymatic hydrolysis. The consumption of X2 and X3 were about 63% and 46%, respectively, by the bacteria in basal medium deficient in carbon sources, but in medium added with the oligomers, provided higher cell growth compared to basal medium with high carbon composition, with and without XOS, revealing its prebiotic potential by its growth-stimulating effect. (AU)

Xilooligossacarídeos: produção, aplicações e efeitos na saúde humana / Xylooligosaccharides: production, applications and effects on human health

Os xilooligossacarídeos são açúcares não-convencionais (oligômeros formados por unidades de xilose), não-calóricos e não são metabolizados pelo organismo humano. São considerados prebióticos, uma vez que promovem seletivamente o crescimento de probióticos como Lactobacillus sp. e Bifidobacterium bifidum, promovendo uma série de benefícios à saúde humana, como a redução da constipação intestinal, a promoção da digestão e a absorção de nutrientes, a prevenção de infecções gastrintestinais e a inibição do crescimento de microrganismos patogênicos. Este artigo de revisão demonstra a produção de xilooligossacarídeos, tendo como fonte materiais lignocelulósicos, através de métodos químicos e enzimáticos, e também a sua aplicação como ingredientes em alimentos, salientando os efeitos benéficos à saúde provindos desses tipos de compostos.

Xylooligosaccharides are non-conventional sugars (sugar oligomers made of xylose units), non-calorics and non-digestible by humans. They are recognyzed as prebiotics once there are non digestible food ingredient that stimulate selectively probiotic growth like Lactobacillus sp. and Bifidobacterium bifidum, promoting several benefices to the human health as the reduction of the gut constipation, the increase of the digestion and nutrient absorption, prevention of gastrointestinal infections, and the inhibition of pathogenic microorganisms. This article reviews the production of xylooligosaccharides from lignocellulosic materials (by chemical or enzymatic methods) and its end products, as well as their application as food ingredients, with special attention to the beneficial effects caused on health by these types of compounds.