Resumo: A demanda urgente por fontes alternativas de proteínas tem atraído a atenção para o desenvolvimento tecnológico da carne cultivada. A carne cultivada é a carne obtida a partir do crescimento de células em biorreatores, sem abate animal. No entanto, muitos obstáculos técnicos ainda precisam ser superados para a produção em larga escala, acessível aos consumidores. O entrave mais significativo do processo está relacionado ao meio de cultivo, que deve fornecer condições adequadas para a proliferação e diferenciação celular, apresentar baixo custo e ser livre de derivados animais, em especial o soro fetal bovino. Resíduos agroindustriais isentos de derivados animais podem ser explorados como potenciais fontes de obtenção de insumos para carne cultivada, tendo em vista que estão disponíveis em larga quantidade e apresentam características nutricionais favoráveis, além de outras funcionalidades que podem promover o crescimento celular animal in vitro. Dessa forma, este trabalho investigou resíduos agroindustriais com alto teor proteico e livres de derivados animais. Analisou a extração proteica assistida por enzima de farelo de soja e de amendoim e promoveu a maximização da hidrólise enzimática da matriz residual da extração, garantindo um melhor aproveitamento proteico do material de partida. Os insumos obtidos foram caracterizados para averiguação da composição nutricional e de possíveis outras funções convenientes aos cultivos celulares. Os resultados mostraram elevados rendimentos das extrações proteicas em relação ao método convencional, dada à assistência da enzima ViscozymeTM L em condições de pH ajustadas. As hidrólises das matrizes residuais atingiram valores significativos de grau de hidrólise – acima de 30% – pela ação da enzima AlcalaseTM 2.4L e pela otimização dos parâmetros de reação: temperatura e concentração de enzima. Os extratos foram obtidos com teor proteico superior a 75% e análises de SDS-PAGE e cromatografia de exclusão por tamanho possibilitaram a identificação dos principais grupos proteicos dos materiais de partida. Os hidrolisados também apresentaram valores proteicos significativos, a composição de aminoácidos livres mostrou-se conveniente, com predominância de Leucina e Prolina, e a distribuição de pesos moleculares foi verificada na faixa entre 6,5 kDa e 0,137 kDa. Além disso, o sequenciamento proteômico dos insumos derivados do farelo de soja proporcionou a verificação de funcionalidades altamente relevantes ao crescimento celular animal. Por fim, a análise hipotética de custos em escala laboratorial validou a extração proteica e a hidrólise enzimática de resíduos agroindustriais não-animais como rotas promissoras e de baixo custo para obtenção de insumos de interesse para carne cultivada Ver menos

Abstract: The urgent demand for alternative protein sources has drawn attention to the technological development of cultured meat. Cultured meat is meat obtained from growing cells in bioreactors, without animal slaughter. However, many technical hurdles still need to be overcome for large-scale production that is accessible to consumers. The most significant obstacle in the process is related to the culture medium, which must provide adequate conditions for cell proliferation and differentiation, be inexpensive and be free of animal derivatives, especially fetal bovine serum. Agro-industrial wastes free of animal derivatives can be explored as potential sources of inputs for cultured meat, given that they are available in large quantities and have favorable nutritional characteristics, and functionalities that can promote animal cell growth in vitro. Thus, this work investigated agro-industrial wastes with high protein content and free of animal derivatives. Analyzed enzyme-assisted protein extraction of soy and peanut meal and promoted the maximization of enzymatic hydrolysis of the residual extraction matrix, ensuring better protein utilization of the starting material. The inputs obtained were characterized to verify their nutritional composition and possible other convenient functions for cell cultures. The results showed higher protein extractions yields than the conventional method, given the assistance of the ViscozymeTM L enzyme under adjusted pH conditions. The hydrolysis of the residual matrices reached significant values of degree of hydrolysis – above 30% – by the action of the AlcalaseTM 2.4L enzyme and by the optimization of the reaction parameters: temperature and enzyme concentration. The extracts were obtained with a protein content greater than 75% and SDS-PAGE analysis, and size exclusion chromatography allowed the identification of the main protein groups of the starting materials. The hydrolysates also showed significant protein values, the composition of free amino acids was convenient, with a predominance of Leucine and Proline, and the distribution of molecular weights was verified in the range between 6.5 kDa and 0.137 kDa. In addition, the proteomic sequencing of inputs derived from soybean meal provided the verification of functionalities highly relevant to animal cell growth. Finally, the hypothetical laboratory-scale cost analysis validated protein extraction and enzymatic hydrolysis of non-animal agro-industrial waste as promising and low-cost routes to obtain inputs of interest for cultured meat Ver menos