Proteínas microbianas em pet food: o que a ciência já sabe sobre bactérias, leveduras, fungos e microalgas

Durante décadas, a formulação de alimentos para cães e gatos se apoiou num binômio relativamente estável: ingredientes de origem animal como fonte de proteína e lipídios, e ingredientes vegetais como fonte de carboidratos e fibra. Esse arranjo enfrenta pressões crescentes, como a competição por matérias-primas, a volatilidade de custos, a demanda por sustentabilidade e um tutor cada vez mais atento à origem do que coloca no comedouro. Nesse cenário, as proteínas de origem microbiana deixam de ser curiosidade biotecnológica e passam a ocupar espaço concreto na agenda de pesquisa e desenvolvimento do setor. Não se trata de um conceito novo, já que micro-organismos são usados há séculos na produção de alimentos, mas o interesse por eles como fonte proteica em pet food cresceu de forma expressiva nos últimos anos. É sobre esse tema que o Dr. Ricardo Vasconcellos conversa com a Me. Renata Bacila, doutoranda da UFPR e pesquisadora do LENUCAN, no novo episódio do Pet Food Podcast.

O que são proteínas microbianas e o que significa single cell protein

Proteínas microbianas são proteínas obtidas a partir da biomassa de micro-organismos. O termo single cell protein (SCP), ou proteína unicelular, descreve essa biomassa utilizada como fonte proteica concentrada, seja na forma de biomassa inteira, de extratos ou de proteínas mais purificadas. Há uma nuance importante: apesar do nome, o conceito passou a abranger também organismos que não são literalmente unicelulares, como os fungos filamentosos. Na prática, o que define uma SCP hoje é ser uma biomassa microbiana com função de fonte proteica, e não o número de células do organismo de origem.
Outro ponto frequentemente mal compreendido é que SCP não é sinônimo de proteína isolada. A biomassa carrega parede celular, lipídios, carboidratos, vitaminas e outros componentes. Isso amplia seu potencial nutricional e funcional, já que componentes da parede celular podem atuar como ingredientes funcionais sobre a microbiota e o sistema imune, mas também amplia suas limitações.

Quatro grupos, quatro perfis nutricionais

As proteínas microbianas podem ser organizadas em quatro grandes grupos: bactérias, leveduras, fungos filamentosos e microalgas. As leveduras têm longo histórico de uso na alimentação de cães e gatos e, além de proteína, aportam vitaminas do complexo B, embora a parede celular mais resistente possa interferir na digestibilidade. As microalgas apresentam teor proteico interessante e outros nutrientes. Os fungos filamentosos chamam atenção pela versatilidade, já que crescem em diferentes substratos, inclusive subprodutos e resíduos. As bactérias também vêm sendo avaliadas como fonte proteica, inclusive em estudos do próprio LENUCAN.
A mensagem central é que, embora reunidas sob o mesmo rótulo, essas fontes diferem em teor de proteína, fibra, lipídios e outros componentes, e essas diferenças se traduzem em respostas distintas no organismo do animal. Formular com proteína microbiana exige saber qual micro-organismo está sendo usado e qual é a composição real da biomassa, porque é ela que determina o potencial nutricional do ingrediente e também seus limites.

As limitações que o formulador precisa conhecer

Todo ingrediente tem benefícios e restrições, e com as proteínas microbianas não é diferente. Fungos filamentosos apresentam alto teor de fibra dietética total, o que pode reduzir a digestibilidade da dieta. Leveduras têm parede celular resistente, cujo rompimento pode aumentar a disponibilidade de nutrientes, mas acrescenta custo e complexidade ao processo. Alguns micro-organismos concentram elevada quantidade de ácidos nucleicos, cujas purinas são metabolizadas em ácido úrico e podem predispor a condições como cálculos renais. Somam-se a isso questões de segurança, como possíveis contaminantes e metabólitos indesejados, e os aspectos regulatórios. Nenhum desses pontos se resolve no papel: todos exigem estudos com animais.

Evidências de pesquisa: o estudo com Paecilomyces variotii

Parte da tese de doutorado de Renata, já publicada, avaliou a inclusão de uma proteína derivada do fungo Paecilomyces variotii em dietas para cães adultos, em níveis que partiram de 0% (controle) e chegaram a 16% da dieta. A hipótese era de que, por se tratar de uma biomassa com teor relativamente alto de fibra, inclusões maiores reduziriam a digestibilidade da dieta.
O resultado trouxe nuances relevantes. O ingrediente isolado apresentou digestibilidade da proteína bruta próxima de 84%, valor pouco comum para ingredientes com alto teor de fibra. Como esperado, a digestibilidade da dieta caiu à medida que a inclusão aumentou, provavelmente pela fibra que acompanha a biomassa. Mas nas inclusões mais práticas, de 4% e 8%, a digestibilidade da proteína bruta da dieta permaneceu acima de 85%.
Os achados funcionais completam o quadro. Houve modulação da microbiota intestinal e dos produtos de fermentação, como os ácidos graxos de cadeia curta, importantes para o ambiente intestinal, sem diferença de palatabilidade. A biomassa é rica em betaglucanas, que provavelmente contribuem para esses efeitos. Na prática, o ingrediente se comportou ao mesmo tempo como fonte proteica e como ingrediente funcional.

Fungo não é bactéria: a biomassa define a resposta

A comparação com outro estudo do LENUCAN, conduzido pela doutoranda Heloísa com biomassa bacteriana, reforça que proteína microbiana não é um ingrediente único. Nesse caso, o aumento da inclusão não afetou a digestibilidade da dieta, já que o ingrediente bacteriano não possui teor de fibra tão elevado quanto o derivado de fungo. Para o Dr. Ricardo Vasconcellos, a característica que parece limitação também pode ser lida como oportunidade: a proteína microbiana combina, num mesmo ingrediente, proteína, fibra e baixo teor de cinzas, algo que fontes como farinha de vísceras ou de carne e osso não oferecem.

Sustentabilidade se mede no ciclo completo

A principal vantagem das proteínas microbianas está na eficiência de produção: crescimento rápido, alta produção de biomassa em espaço reduzido, uso de subprodutos como substrato e produção em ambiente controlado, menos dependente de terra, clima e sazonalidade. Renata, porém, alerta que sustentabilidade não é atributo do ingrediente isolado. É preciso avaliar o ciclo completo: a origem do substrato, o uso de água e energia e etapas como separação, concentração e, sobretudo, secagem da biomassa, que consome muitos recursos. O Brasil, com abundância de subprodutos industriais e matriz energética relativamente limpa, reúne condições favoráveis para avançar nesse campo.

O que isso muda na formulação e na comunicação com o tutor

Para o nutricionista, a principal implicação é abandonar a ideia de proteína microbiana como categoria homogênea. A escolha do ingrediente deve considerar o micro-organismo, a composição da biomassa, o nível de inclusão e o objetivo da formulação: fonte proteica, ingrediente funcional ou ambos. Do lado do tutor, a conversa ainda está concentrada na academia. Pesquisas indicam disposição a pagar mais por apelos de sustentabilidade, mas adequação nutricional e saúde do animal continuam pesando mais na decisão. A sequência lógica é comprovar segurança, palatabilidade, adequação nutricional e benefício real, para depois definir como comunicar, inclusive com uma terminologia que não assuste o consumidor.
Os próximos passos passam por mais estudos comparando fontes microbianas e níveis de inclusão, com efeitos de longo prazo sobre digestibilidade e microbiota, especialmente em gatos, além da relação entre substrato, processo e composição final da biomassa. Custo competitivo frente às fontes atuais também será decisivo para que a promessa vire realidade no mercado.

Ouça o episódio completo

Quer entender em profundidade o que as proteínas microbianas podem e não podem entregar na nutrição de cães e gatos? Ouça a conversa completa entre o Dr. Ricardo Vasconcellos e a Me. Renata Bacila no Pet Food Podcast, baseada em ciência, não em achismos. 🐶🐱🎙️
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