Solid-State Fermentation of Rice Bran Using Different Commercial Products

Abstract

Este estudo avaliou a fermentação em estado sólido (FES) para melhorar o perfil nutricional e a composição microbial do farelo de arroz, utilizando três produtos comerciais com diferentes complexidades microbianas/enzimáticas. O experimento foi conduzido em triplicata no LCM-UFSC e avaliou fermentações de 0, 24 e 48 horas, medindo o pH, composição centesimal, aminoácidos, carbono orgânico e metagenomas (16S rRNA HTS para bactérias; ITS para fungos). O farelo de arroz (peneira de 250 μm) foi autoclavado, misturado com água deionizada e com os produtos comerciais (proporção água:farelo:produto de 1,5:1:0,025) e incubado a 30°C. As amostras pós-fermentação foram congeladas (−20°C/−80°C), liofilizadas e analisadas. Os produtos continham probióticos (Bacillus, Lactobacillus), Saccharomyces cerevisiae e enzimas. A FES reduziu o pH e o carbono orgânico, enquanto aumentou a proteína, fibra, cinzas e aminoácidos essenciais, como metionina e lisina. A metagenômica bacteriana mostrou dominância de Firmicutes, particularmente Bacillus e Lysinibacillus, enquanto os perfis fúngicos mudaram em direção a S. cerevisiae. Estes resultados sugerem que a FES pode ajudar a valorizar o farelo de arroz como um coproduto agroindustrial para futuras aplicações em rações aquícolas.

This study evaluated solid-state fermentation (SSF) to improve the nutritional profile and microbial composition of rice bran using three commercial products with different microbial/enzimatic complexity. The experiment was conducted in triplicate at LCM-UFSC and assessed 0, 24, and 48 hours fermentations by measuring pH, proximate composition, amino acids, organic carbon, and metagenomes (16S rRNA HTS for bacteria; ITS for fungi). Rice bran (250 μm sieve) was autoclaved, mixed with deionized water and products (water:bran:product ratio 1.5:1:0.025), and incubated at 30˚C. Post-fermentation samples were frozen (−20˚C/−80˚C), lyophilized, and analyzed. The products contained probiotics (Bacillus, Lactobacillus), Saccharomyces cerevisiae, and enzymes. SSF reduce pH and organic carbon while increasing protein, fiber, ash, and essential amino acids such as methionine and lysine. Bacterial metagenomics showed Firmicutes dominance, particularly Bacillus and Lysinibacillus, while fungal profiles shifted toward S. cerevisiae. These results suggest that SSF may help valorize rice bran as an agro-industrial byproduct for future aquafeed applications.