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Natto: história, produção e Bacillus subtilis natto

Um alimento de origem asiática à base de soja fermentado pelo micro-organismo B.subtilis natto, com características sensoriais peculiares, também utilizado na produção de enzimas para uso industrial e diversos relatos de benefícios à saúde.



O Natto  é um alimento à base soja fermentada, tradicional em países asiáticos, principalmente no Japão, com diversos nomes regionais, douchi (China), thua-nao (Tailândia),chung-kook-jong (Córeia) e tao-si (Filipinas, com produção e consumo relatado a aproximadamente 1.000 anos, sua origem é controversa, alguns autores  afirmam que sua produção surgiu em partes da região norte do Japão, outros afirmam ser chinesa durante a dinastia Zhou, dentre vários outros relatos . Foi um alimento muito importante para os japoneses no período feudal, devido a pouca disponibilidade de alimentos. 


Natto é um alimento de baixo custo, com grande  valor nutricional e de fácil preparo, normalmente servido com algum acompanhamento, como: arroz, mostarda, shōyu - nesse link dá para se divertir com tantas aplicações https://www.tumblr.com/tagged/natto -. Suas características sensoriais são peculiares, como a viscosidade, gosto umami  e sua textura, pouco exploradas pelas culturas ocidentais e pode chamar bastante atenção de curiosos, tais características estão associado a modificação de grãos de soja cozidos causada pela fermentação do micro-organismo Bacillus subtilis natto. 


Metodologias envolvidas no preparo   


Diferentemente de outros alimentos fermentados à base de soja, como shõyu, miso, sufu e tempeh, o natto possui a fermentação predominante do B. subtilis natto.  No preparo tradicional do fermentado, a soja cozida é envolvida por palha de milho que expõe o produto a presença de micro-organismos responsáveis pela fermentação.  Atualmente, a produção comercial do natto são utilizados uma culturas iniciadoras com a linhagem Bacillus subtilis natto , que promove uma maior segura e qualidade do produto final.

     


Existe mais quatro variações no preparo de natto, segundo o Ministério Japonês da Educação, Cultura, esporto, Ciência e Tecnologia (MEXT):


  • Itohiki natto, tradicional(natto pegajoso): soja cozida no vapor adicionado B.subtilis natto para fermentação.

  • Hikiwari natto (natto de grãos quebrados): uma variação do Itohiki natto que libera o revestimento da semente e soja repartida.

  • Goto natto: passa por duas  fermentações, onde a segunda é adicionado cloreto de sódio. 

  • Kõji: onde passar por um envelhecimento em barris.

  • Tera natto ou natto shiokara, Hamannattõ, natto Daitokuji (natto salgado): grãos de soja salgados e secos.



Há diversos modos de preparo do natto:


No método tradicional uma certa quantidade de grãos de soja são colocados em água para hidratação, cozida a vapor por cerca de 30 minutos e depositados em recipientes contendo palha de milho com revestimento. A palha é pasteurizada a uma temperatura de até 120ºC, o processamento térmico elimina os microrganismos patógenos (mesófilos) e garante a sobrevivência da bactéria B. subtilis natto que é termotolerante. O preparado é incubado em um ambiente quente ou em um isopor com uma lâmpada incandescende de 15 watts, a temperatura deve ser próximo de 40 ºC, por 14 a 18 horas até os grãos de soja (castanho escuros) estajam cobertos por uma substância pegajosa e viscosa, um polímero glutâmico que produz longos fios de gaze prateado. Esse é o método mais comumente utilizado pela população na produção do natto.


Nos métodos comerciais são utilizadas culturas iniciadoras com a linhagem isolada de B.subtilis natto diretamente na soja cozida, incubadoras à 40 º C por 16 a 18 horas, que confere maior segurança e qualidade ao produto.


Características químicas,  sensoriais e físico-químicas 

B.subtilis natto, o micro-organismo responsável pela fermentação do natto, aumenta a digestibilidade da soja devido à hidrólise parcial de suas proteínas. Em certas condições de nutrição e tempo de fermentação , a estabilização de crescimento do bacilo (fase estacionária) aumenta da atividade metabólica secundária, para responder as alterações e condições ambientais, que incluem: motilidade, quimiotaxia, produção de antimicrobianos, hidrólise de macromoléculas (por proteases e amilases) e secreção de proteínas extracelulares, alterações que correspondem as características sensoriais do produto e qualidade ao produto, principalmente, quanto a inibição de crescimento de microrganismos patógenos.


As características sensoriais do natto, torna-o um alimento único e bastante particular, que não agrada todos os paladares, possui um sabor ligeiramente mofo e adstrigente (nível elevado de ácidos graxos livres) e um odor perceptível de amoníaco (devido a produção de aminas no processo de fermentação) com formação de gás amônia em concentrações superiores 0,2%, a dureza dos grãos é variável, mas está diretamente relacionado ao tempo de cozimento, teor de açúcares e a escolha do grão de soja(no Brasil é recomendado o uso do grão de soja BRS216).


Durante o processo fermentativo, há uma elevação no teor de açúcares totais, devido a hidrólise dos polissacarídeos em estruturas menos complexas de açúcares fermentáveis (glicose, frutose, ...) que eleva o sabor da soja, poucos estudos relacionam a presença de minerais a fermentação, como cálcio, manganês e boro, entretanto indicam a presença na característica química da soja. Durante o processo de fermentação o micro-organismo produz enzimas amilase e proteases, também relacionado a textura macia e resistente ao dente dos grãos.

A viscosidade do produta é a característica mais chamativa, devido a produção de ácido c-poliglutâmico (c-PGA), uma homopoliamidacomposta de D- e L-ácido glutâmico e frutanos , que são comestíveis e tem aplicação industrial na produção de levana.

O tempo de prateleira é determinado a partir de alterações na aparência, viscosidade, sabor e textura do produto, com o passar dos dias há a formação de cristais brancos de tirosina que confere um gosto umani, mas não afeta negativamente o gosto do natto e estruvita (amônio de fosfato de magnésio) na superfície do produto que é uma característica desprezada pelos consumidores e reduz o tempo de prateleira.

Bacillus subtilis natto

Habitat:  Solos e ambientes ricos em carboidratos (inclusive polissacarídeos de diversas origens - vegetais, animais, outros microrganismos).


Características bioquímicas,morfológicas e fisiológicas:

  • Bastonete 

  • Gram-positiva 

  • Catalase positiva

  • Pode formar endósporo 

  • Termotolerante

  • Anaeróbio Facultativo

  • Produtor de  subtilisina

  • Produtor de nattokinase 

  • Quimioheterotrófico

  • Preferência  metabólica pela glicose em vias clássicas ( glicolítica e pentose fosfato)    

  • Reduz nitrato a nitrito

  • Fermenta em ausência de aceptores de eletróns 


Figura 1 : Imagem do endosporo do Bacillus subitilis natto (extremidade do bacilo) por microscopia eletrônica -  Fonte: http://j-nattokinase.org/en/jnka_nattou_02.html-


A bactéria Bacillus subtilis natto foi isolada e caracterizada pela primeira vez pelo Dr. Sawamura em 1906 e recebendo a denominação de  Bacillus natto Sawamura. Posteriormente citados na literatura científica com o uso da bactéria: na fabricação de medicamentos (1968), produção de uma droga animal (1990) e aditivo dietético (1996), atualmente, indicado como um microrganismo probiótico e utilizado para caldos fermentativos para produção de enzimas de interesse medicinal.


Há um grande interesse em biologia molecular, pelo Bacillus subtilis , devido sua alta passividade na manipulação de seu genoma, sendo amplamente adotado como modelo biológico em estudos laboratoriais . Em biotecnologia e produção industrial,  B.subtilis natto, relatado em diversas aplicações, devido ao seu potencial de multiplicação e secreção de proteínas extracelulares. Citado na  literatura, a associação do bacilo com bactérias do gênero Lactobacillus, Streptococcus e Bacillus e com leveduras do gênero Saccharomyces e Aspergillus, que são importantes probióticos.  Produtor de  catalase e subtilisina que aumenta e viabiliza o crescimento dos lactobacilos. Relatos de contagens de 10^8  UFC/ g ou mL em Natto .


Figura 2: Via fermentativa pelo  Bacillus subtilllis  -  Fonte : OLIVEIRA,2006

 


Informações nutricionais  e químicas do Natto retaladas, sugerem ser fonte de vitaminas B2 e K2, ferro, cálcio e potássio. Diversos estudos indicam a capacidade do bacilo em inibição de  enterobactérias patogênicas, capacidade de modulação da ecologia


da microbiota intestinal,  produção de  enzimas  proteases, lipases, amilases, surfactantes, oxidantes e agentes quelantes de ións metálicos. Também produz enzimas de coagulação do leite e a produção vitaminas do complexo B. Outros estudos, indicam a atividade antitumoral  do Bacillus subtilis natto devido a imunomodulação local na colonização intestinal e atividade antimicrobiana por competição de Candida albicans e Staphylococcus aureus.

Largamente relatado na literatura  como produtor de  nattokinase, uma enzima que dissolve coágulos sanguíneo.  Utilizado também para produção de levana, um homopolímero de frutose, com aplicações na indústria de alimentos como estabilizador de espessantes, agente de emulsão e modificador de sabor e aplicações nas indústiras farmacêuticas e cosméticos.

Com grande produção e mercado  de soja no Brasil, a fermentação da soja  é um atrativo de novos mercados de beneficiamento da soja para a  produção de subprodutos alimentícios à base de soja , como o natto, além das variadas aplicações desse produto.  B.subtilis natto, apresenta-se como um microrganismo com muitas finalidades em biotecnologia, produção de alimentos e aplicações terapêuticas. No Brasil não há regulamentação ou normativas de produção do natto,carece de muitas  informações para estimular sua produção e proteger a população quanto a produção negligenciada desse alimento, apesar disso, cresce o interesse social e comercial por esse tipo de alimento devido seu potencial de benefício a saúde e seu valor nutricional.

Referências


http://j-nattokinase.org/en/jnka_nattou_02.html

http://maxaug.blogspot.com.br/2012/05/fermentacao.html

OLIVEIRA, F.P.C  et al -  FISIOLOGIA DE Bacillus subtilis R14:CRESCIMENTO DE LIPOPEPTÍDEOS EM CULTIVOS DESCONTÍNUOS- (Dissertação de mestrado) -  Universidade Federal de Pernambuco - Recife, 2006

HUY. et al - Characterization of fermentedblack soybean natto inoculated with Bacillusnatto during fermentation -J Sci Food Agric p. 1-2. 2010.

KAMEDA.Y el at - Antitumor activity of Bacillusnatto. V. Isolation and characterization ofSurfactin in the culture medium of bacillus nattosKMD 2311. Pharmaceutical Society of Japan vol.22 – p.938-941 – 1974

História da soja e Soyfoods de 1100 aC a 1980- Soyinfo Center, Lafayette, Califórnia - 2004 –Disponível em:http://www.soyinfocenter.com/pdf/151/Natt.pdf às01:53 em 23/01/2017

SILVA , J. B. - Características de cultivares desoja convencionais e para consumo humano:análises físicas, químicas e sensoriais (sentidoshumano e sensores eletrônicos) - UniversidadeEstadual de Londrina.. Tese (Doutorado em Ciência de Alimentos) p.58-59:62-67- 2009

ROSA, A. M. et all - Alimentos fermentados àbase de soja (Glycine max (Merrill)L.):importância econômica, impacto na saúde eefeitos associados às isoflavonas e seusaçúcares- Brazilian Journal of Biosciences 454-460 – 2009

MURAMATSU, K. et al - Factors Involved inStruvite Formation by Natto Bacilli -BiocontrolScience, v.5.nº1. p.58 - 2000

SHAHCHERAGHI, S.H. et al - Applications ofBacillus subtilis as an important bacterium inmedical sciences and human life - TropicalJournal of Medical Research. p.1-3 -2017

MANTOVAN.J, ALVES. D.S e CELLIGOI. M.A.P.C - Produção de Levana por Bacillus subtilisnatto utilizando Melaço de Cana-de-Açúcar.

Competição microbiana pelo B.subitilis natto – Disponível em: http://j-nattokinase.org/en/jnka_nattou_02.html às 03:04de 23/01/2017

ALMEIDA, M.A et all - Otimização do meio decultivo para produção de nattokinase porBacillus subtilis natto – V simpósio debioquímica e biotecnologia SIMBBTEC –Londrina- 2016

MELO, F.C.B.C et all -Levan from bacillussubtilis natto: its effects in normal and instreptozotocin-diabetic rats- Brazilian Journal ofMicrobiology – p. 1 2012

Ministério da Educação, Cultura, Desporto,Ciência e Tecnologia japonês, 5º edição,Capítulo 4豆類(leguminosas)de 2005 .Disponível em: 五訂増補日本食品標準成分 Às 02:16 em 23/01/2017

CAMPOS, V. et all, E. - Produção e caracterização de ácido gama-poliglutâmico utilizando substrato de soja fermentado –Congresso Nacional de Meio Ambiente de Poçosde Caldas- p.1 - 2016

HO, GUAN-HUEI et all - gama-PolyglutamicAcid Produced by Bacillus subtilis (natto):Structural Characteristics, Chemical Propertiesand Biological Functionalities - Journal of theChinese Chemical Society p. 1374-1376 - 2006



OBSERVAÇÃO: As informações contidas no texto são revisões, com informações  disponíveis na internet, na literatura científica extraídas em ferramentas de pesquisas (CAPES, Web of Science, PUBMED  e similares) e publicações de eventos científicos . Caso seja  contra qualquer informação, a não conformidade dos dados apresentados ou percebeu a falta de referência ou citações incorretas entre em contato.  Agradecemos.


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