Solid state fermentation to obtain vegetable products bio-enriched with isoflavone aglycones using lactic cultures / Fermentación en sustrato sólido utilizando cultivos lácticos para la obtención de productos vegetales bioenriquecidos con isoflavonas agliconas

ABSTRACT

The consumption of soybean isoflavones (IS) is associated with several beneficial properties on human health. Some lactic acid bacteria possess ß-glucosidase enzyme, that allows to obtain the active form of IS (aglycone). The solid state fermentation (SSF) has received great attention in the last years in order to obtain several valuable compounds. SSF, using soybean as substrate and Lactobacillus rhamnosus CRL 981 as starter, was studied in the present work. Sucrose was added into soybean paste to study the effect on the behavior of the selected strain. The development of L. rhamnosus CRL 981 through pH and recount measures, sugar intake, organic acid production, ß-glucosidase activity and IS conversion were analyzed. No significant differences in growth and acidity were observed between soybean pastes with and without sucrose added, but the production of lactic acid was higher in the latter paste. The ß-glucosidase activity was detected in both pastes and the complete hydrolysis of IS at 12 h of fermentation was observed. Also, this strain was able to increase the free amino acids in soybean paste. SSF, using soybean as substrate and L. rhamnosus CRL 981 as starter culture, is an alternative process to obtain a soybean product bio-enriched in active IS with attractive nutritional characteristics.

RESUMEN

El consumo de isoflavonas de soja (IS) está asociado a diversos beneficios para la salud humana. Ciertas bacterias lácticas poseen la enzima ß-glucosidasa, que permite obtener la forma bioactiva (agliconas) de las IS. La fermentación en sustrato sólido (FSS) ha recibido gran atención en los últimos anos debido a sus numerosas ventajas, y permite la obtención de productos con valor agregado. En el presente trabajo se estudió la FSS utilizando soja como sustrato y Lactobacillus rhamnosus CRL981 como cultivo iniciador. Con el fin de estudiar el efecto de una fuente de carbono externa sobre el comportamiento de la cepa seleccionada, se adicionó sacarosa a la pasta de soja. Se evaluó el crecimiento de L. rhamnosus CRL 981 a través de medidas de pH y recuento en placa. Además, se analizó el consumo de azúcares, producción de ácidos orgánicos, actividad ß-glucosidasa y conversión de IS. No se observaron diferencias significativas en el crecimiento y acidez entre las pastas de soja sin adición de sacarosa y con ella, sin embargo, la producción de ácido láctico fue mayor en esta última. La actividad de ß-glucosidasa se detectó en ambas pastas y se observó la hidrólisis completa de IS a las 12 h de fermentación. Además, esta cepa fue capaz de aumentar los aminoácidos libres en la pasta de soja. La FSS, utilizando soja como sustrato y L. rhamnosus CRL 981 como cultivo iniciador, es un proceso alternativo para obtener un producto de soja bioenriquecido en IS bioactivas con características nutricionales atractivas.