Repositorio
Institucional

Valadares, Rafael Borges da Silva

Metaproteomic analysis of microbial diversity and activity in cassava fermentation for tucupi production

ELSEVIER

FOOD BIOSCIENCE

en

Tucupi is a traditional fermented cassava byproduct widely consumed in the Amazon region, valued for its distinctive sensory properties and cultural significance. Despite its extensive use, little is known about the active microbiota involved in its fermentation, and the application of starter cultures remains an unexplored area. Understanding the microbial dynamics of this process is essential for improving product consistency, safety, and quality. To address this gap, this study investigated the microbial profile of fermented cassava wastewater (manipueira) during tucupi production using a shotgun metaproteomic approach. The fermentation process was analyzed over 24 h, focusing on identifying the active microbiota and its response to the addition of Pediococcus acidilactici as a starter culture. The results showed that fermentation was dominated by lactic acid bacteria such as Lactobacillus, Lactococcus, and Limosilactobacillus, alongside yeasts such as Yarrowia, Saccharomyces, and Schizosaccharomyces. The inclusion of P. acidilactici promoted more stable bacterial diversity and increased the expression of proteins associated with glycolysis. However, potential bacterial contaminants such as Clostridium, Staphylococcus, and Streptococcus were detected in both fermentation settings, emphasizing the need for appropriate management strategies to ensure food safety. These findings provide crucial insights into the active microbiota involved in tucupi fermentation, highlighting the role of lactic acid bacteria and the impact of the starter culture. Future studies should aim to isolate key microbial strains and evaluate their influence on the sensory attributes of tucupi, contributing to the development of controlled fermentation processes for this culturally significant product.El tucupi es un subproducto tradicional de la yuca fermentada, ampliamente consumido en la región amazónica, valorado por sus propiedades sensoriales distintivas y su significado cultural. A pesar de su uso generalizado, se sabe poco sobre la microbiota activa involucrada en su fermentación, y la aplicación de cultivos iniciadores sigue siendo un área inexplorada. Comprender la dinámica microbiana de este proceso es esencial para mejorar la consistencia, la seguridad y la calidad del producto. Para abordar esta brecha, este estudio investigó el perfil microbiano de las aguas residuales de la fermentación de la yuca (manipueira) durante la producción de tucupi mediante un enfoque metaproteómico de escopeta. El proceso de fermentación se analizó durante 24 h, centrándose en la identificación de la microbiota activa y su respuesta a la adición de Pediococcus acidilactici como cultivo iniciador. Los resultados mostraron que la fermentación estuvo dominada por bacterias lácticas como Lactobacillus, Lactococcus y Limosilactobacillus, junto con levaduras como Yarrowia, Saccharomyces y Schizosaccharomyces. La inclusión de P. acidilactici promovió una diversidad bacteriana más estable e incrementó la expresión de proteínas asociadas a la glucólisis. Sin embargo, se detectaron posibles contaminantes bacterianos como Clostridium, Staphylococcus y Streptococcus en ambos procesos de fermentación, lo que subraya la necesidad de implementar estrategias de manejo adecuadas para garantizar la inocuidad alimentaria. Estos hallazgos aportan información crucial sobre la microbiota activa involucrada en la fermentación del tucupi, destacando el papel de las bacterias lácticas y el impacto del cultivo iniciador. Futuros estudios deberían centrarse en aislar cepas microbianas clave y evaluar su influencia en los atributos sensoriales del tucupi, contribuyendo así al desarrollo de procesos de fermentación controlados para este producto de gran importancia cultural.

artículo original

Fermented foods

Lactic acid bacteria

Microbiome

Proteins

Tucupi

Yeast

10.1016/j.fbio.2025.106423

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LACTIC-ACID BACTERIA

BIOACTIVE AMINES

LACTIC-ACID BACTERIA

BIOACTIVE AMINES

Biotecnología Alimentaria

Microbiología

Tecnología de Bioprocesamiento, Biocatálisis y Fermentación

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WOS:001458648400001

Metaproteomic analysis of microbial diversity and activity in cassava fermentation for tucupi production

artículo original

ELSEVIER

FOOD BIOSCIENCE

Food Science & Technology

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2212-4292

Vale Institute of Technology-Sustainable Development, Belem, Para, Brazil#Banco da Amazonia S.A. (Basa/Brasil)#Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES)(Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES))#Graduate Program in Biotechnology Applied to Agriculture at the Federal Rural University of the Amazon (UFRA)#National Council for Scientific and Technological Development (CNPq/Brazil)(Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPQ))

Vale Institute of Technology-Sustainable Development, Belem, Para, Brazil

Banco da Amazonia S.A. (Basa/Brasil) [2022-230]

Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES)

Graduate Program in Biotechnology Applied to Agriculture at the Federal Rural University of the Amazon (UFRA)

National Council for Scientific and Technological Development (CNPq/Brazil) [161678/2021-1]

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