Impactul procesului de fermentare asupra digestibilității și biodisponibilității compușilor bioactivi din substraturi vegetale

Abstract

Prezenta lucrare a avut ca obiectiv evaluarea efectului fermentației lactice controlate asupra profilului nutrițional, conținutului de compuși bioactivi, activității antioxidante și nivelului antinutrienților din amestecuri vegetale obținute din cereale, pseudocereale și leguminoase. Amestecurile au fost formulate pe baza principiului complementarității nutriționale, utilizând următoarele raporturi: linte : ovăz (60 : 40), năut : secară (70 : 30), năut : ovăz (60 : 40) și linte : quinoa (60 : 40). Fermentația a fost realizată cu tulpinile Lactobacillus plantarum și Lactobacillus casei, în condiții controlate, la temperatura de 35 °C, timp de 30 h, pe matrici vegetale stabile și reproductibile. Modificările induse de procesul fermentativ au fost evaluate prin determinări fizico-chimice, analiza compușilor bioactivi, determinarea activității antioxidante și cuantificarea compușilor antinutriționali. Rezultatele au evidențiat modificări semnificative ale profilului nutrițional, caracterizate prin reducerea accentuată a zaharurilor solubile până la valori reziduale foarte scăzute, scăderea parțială a amidonului și o creștere aparentă a conținutului proteic raportat la substanța uscată. Din punct de vedere biologic, fermentația a determinat o creștere substanțială a conținutului total de polifenoli și flavonoide, însoțită de intensificarea activității antioxidante, evaluată prin metoda DPPH. În același timp, procesul fermentativ a condus la o reducere semnificativă a compușilor antinutriționali, conținutul de fitați diminuându-se cu aproximativ 50%, iar cel de taninuri cu 30– 35%. Fermentația lactică aplicată în condiții controlate demonstrează un potențial ridicat pentru îmbunătățirea bioaccesibilității nutrienților și a valorii biologice a amestecurilor vegetale, susținând dezvoltarea alimentelor funcționale cu profil nutrițional optimizat.

The present study aimed to evaluate the effects of controlled lactic acid fermentation on the nutritional profile, bioactive compound content, antioxidant activity, and antinutritional factors of plant-based blends derived from cereals, pseudocereals, and legumes. The blends were formulated according to the principle of nutritional complementarity, using the following ratios: lentil:oat (60:40), chickpea:rye (70:30), chickpea:oat (60:40), and lentil:quinoa (60:40). Fermentation was carried out using Lactobacillus plantarum and Lactobacillus casei under controlled conditions at 35 °C for 30 h, resulting in stable and reproducible fermentable matrices. Changes induced by fermentation were assessed through physicochemical analyses, determination of bioactive compounds, evaluation of antioxidant activity, and quantification of antinutritional factors. The results revealed significant modifications in the nutritional profile, including a marked reduction in soluble sugars to very low residual levels, partial degradation of starch, and an apparent increase in protein content on a dry matter basis. From a biological perspective, fermentation led to a substantial increase in total polyphenol and flavonoid contents, accompanied by enhanced antioxidant activity as determined by the DPPH assay. Moreover, lactic acid fermentation significantly reduced antinutritional factors, with phytic acid content decreasing by approximately 50% and tannins by 30–35%. Overall, controlled lactic acid fermentation demonstrated a high potential to enhance nutrient bioaccessibility and biological value of plant-based blends, supporting the development of functional foods with improved nutritional and health-promoting properties.