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O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo, caracterizando-se como principal alimento para mais da metade da população mundial, sua importância se destaca principalmente nos países em desenvolvimento, como o Brasil, desempenhando papel estratégico em níveis econômico e social (ZHOU et al., 2014).
O Brasil, além de ser o maior produtor dentre os países ocidentais, é também o maior consumidor per capita de arroz. O consumo de arroz branco (beneficiado polido) no Brasil é superior a 70%, seguido do arroz parboilizado polido que responde por quase 25%, e os outros 5% são divididos entre o arroz integral e os tipos especiais, como os grãos de cultivares aromáticas e de cultivares pigmentadas (pericarpo preto e vermelho) (CONAB, 2023). Os grãos de arroz pigmentado são apreciados por seus intensos sabores e aromas, além de conterem antioxidantes benéficos para a saúde. Consumidos integralmente, esses grãos preservam os compostos fenólicos, ao contrário do arroz polido, que perde nutrientes durante o processamento industrial (PAIVA et al., 2016).
O índice glicêmico está relacionado com a quantidade de açúcares liberados durante a digestão do amido. Picos de glicemia favorecem o ganho de peso, aumentam risco de doenças renais e cardíacas, que são de extremo risco principalmente para diabéticos (AUMASA et al., 2023). No entanto, estudos apresentam alterações na digestibilidade do amido na presença de compostos fenólicos pela formação de ligações químicas – pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas – entre estes e alfa-amilase e alfa-glicosidase reduzindo a taxa de liberação de glicose (GIUBERT, ROCCHETTI & LUCINI, 2020).
Um estudo da Brasil Food Trends em 2010 revelou as preferências dos consumidores globais de alimentos. Descobriu-se que 23% valorizam a confiabilidade e qualidade dos alimentos, 23% priorizam a sensorialidade e prazer, enquanto 21% buscam alimentos saudáveis, sustentáveis e éticos. Os restantes 33% buscam principalmente praticidade. Considerando esses perfis e os benefícios dos compostos fenólicos, os grãos de arroz pigmentados são uma escolha alimentar adequada para pelo menos 67% da população.
Nesse sentido, ao longo dos anos vários métodos de processamento foram desenvolvidos para melhorar a qualidade nutricional dos grãos de arroz e suas propriedades de pasta e digestibilidade do amido. Processos como annealing, extrusão e parboilização são comuns para alterar as propriedades do amido, mas podem prejudicar o conteúdo de compostos fenólicos devido às condições aplicadas durante o processamento e à alta sensibilidade desses compostos. Arribas et al. (2019) relataram a perda de ácido succínico e outros ácidos orgânicos no arroz após extrusão, enquanto Thammapat, Meeso & Siriamornpun (2016) evidenciaram perdas de vitaminas e ácidos orgânicos com o processo de parboilização.
A germinação induzida de grãos requer condições específicas de umidade e temperatura para que ocorra a quebra da dormência e reativação de enzimas remanescentes. Esse processo induz a produção de compostos bioativos, incluindo os fenólicos mencionados anteriormente e ácido gama-aminobutírico (GABA), de forma natural, favorecendo a biofortificação sem o uso de reagentes químicos ou alto consumo energético (NASCIMENTO et al., 2022). O consumo de arroz germinado é comum e altamente aceito em países asiáticos, onde sua saudabilidade e alta ingestão estão relacionadas à longevidade da população, servindo de exemplo para outros países. Um estudo envolvendo 100g de arroz integral germinado por dia na dieta de idosos diabéticos resultou em uma redução de 62% no pico de glicemia, além de promover a melhoria da microbiota intestinal e estimular a liberação de hormônios reguladores do apetite, saciedade e digestão (DING et al., 2022).
Nosso grupo de pesquisa iniciou em 2020 estudos sobre o emprego da germinação induzida para melhorar a qualidade nutricional do arroz integral (NASCIMENTO et al., 2020), constatando que esse processo aumenta os teores de ácido gama-aminobutírico (GABA) sem afetar a aceitação do produto. Além disso, observou-se uma melhor disponibilidade de nutrientes, especialmente uma maior digestibilidade do amido. Esses resultados nos incentivaram a escrever um artigo de revisão (NASCIMENTO et al., 2022), publicado na revista Rice Science. Ao explorar o processo de germinação do arroz, identificamos várias possibilidades de aplicação dessa técnica, principalmente para aumentar a biodisponibilidade de nutrientes, especialmente do amido.
Ao longo dos últimos 10 anos, temos aplicado métodos in vitro para quantificar a digestibilidade do amido. Inicialmente, nossos estudos focaram na digestão do amido isolado (COLUSSI et al., 2017; COLUSSI et al., 2018), e posteriormente expandimos para avaliar a digestibilidade na matriz do alimento (BATISTA et al., 2019; GOEBEL et al., 2019; NASCIMENTO et al., 2020; LINDEMANN et al., 2021; TEIXEIRA et al., 2021; BATISTA et al., 2024; PEDONE et al., 2024). Analisamos a digestibilidade in vitro do arroz em suas diferentes formas: integral (REIS et al., 2021), de cocção rápida (BATISTA et al., 2020), parboilizado (ALMEIDA et al., 2022) e germinado (NASCIMENTO et al., 2020). No entanto, há uma escassez de dados que comprovem o efeito da ingestão dos grãos na digestibilidade do amido e na bioacessibilidade de compostos fenólicos oriundos de dietas à base de arroz em sistemas in vivo.
Alguns estudos in vivo já foram reportados pela literatura. Zhang et al. (2010) avaliaram o efeito da substituição da farinha de milho pela de arroz integral e pré-germinado na dieta de ratos, constatando uma redução significativa nos níveis de espécies reativas de oxigênio, associadas a condições de estresse e oxidação, formadas nas células do hipocampo. Casiraghi et al. (1993) conduziram um estudo com humanos para verificar o índice glicêmico do arroz branco e do parboilizado, encontrando que o consumo de arroz parboilizado apresentou valores significativamente inferiores aos do arroz branco.
Recentemente, um estudo de Harvard apontou o arroz como um dos principais vilões da dieta, com o artigo citando 'Arroz branco: não consuma este alimento'. A informação, descontextualizada, gerou apreensão e desconforto tanto na cadeia produtiva orizícola como entre consumidores, mas é certo que não pode ser generalizada, pois atualmente, existem cultivares que apresentam baixo índice glicêmico, como é o caso do Doongara Rice, produzido na Austrália e comercializado com a informação do índice glicêmico na embalagem. No Brasil, ainda não há essa caracterização para os cultivares comercializados.
Diante do exposto, é possível verificar que o arroz, além de ser um dos alimentos mais consumidos em todo o mundo, desempenha um papel crucial na dieta e na saúde da população, especialmente em países em desenvolvimento como o Brasil. A diversificação dos tipos de arroz, incluindo o arroz pigmentado e germinado, oferece uma oportunidade para melhorar a qualidade nutricional e sensorial dos alimentos, proporcionando benefícios adicionais à saúde, como a redução do índice glicêmico e o aumento da ingestão de compostos bioativos. No entanto, são necessários mais estudos, tanto in vitro quanto in vivo, para compreender plenamente os efeitos do consumo desses diferentes tipos de arroz na saúde humana. Além disso, iniciativas de rotulagem e caracterização dos cultivares de arroz podem auxiliar os consumidores na escolha de variedades mais adequadas às suas necessidades nutricionais e preferências pessoais.

O presente projeto será dividido em dois subprojetos, conforme descrito a seguir:Subprojeto 1:

Digestibilidade de amido de arroz: Um estudo comparativo entre métodos in vitro e in vivo
Este subprojeto visa avaliar a influência da composição de grãos de arroz de diferentes cultivares e tipos de processamento na digestibilidade do amido. Ainda, tem por objetivo avaliar a eficiência de métodos in vitro e in vivo, e se há correlação entre as metodologias aplicadas. Como variáveis independentes serão analisadas as diferentes cultivares e formas de processamento do arroz: branco, integral e parboilizado, e os grãos pigmentados de pericarpo vermelho e preto. Como variáveis dependentes será analisado a composição química, teor de amilose, tempo de cocção, rendimento gravimétrico, rendimento volumétrico, avaliação macroscópica e microscópica, solubilidade proteica, digestibilidade proteica in vitro, propriedades térmicas, perfil texturométrico, digestibilidade in vitro do amido, índice glicêmico estimado, resposta glicêmica em ratos e resposta glicêmica em humanos.

Subprojeto 2: Germinação induzida como estratégia de biofortificação de arroz: efeitos sobre as propriedades de pasta, compostos fenólicos e digestibilidade do amido
Este subprojeto visa estudar os efeitos da germinação induzida sobre propriedades tecnológicas, térmicas, de pasta, composição fenólica e digestibilidade do amido de grãos de arroz. Serão utilizados grãos de arroz integral, e de pericarpo vermelho e preto, cultivados na região de Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. Após a colheita, os grãos serão transportados para o Laboratório de Análise Experimental de Matérias Primas e Produtos Alimentícios, onde o experimento será conduzido. Os grãos serão secos e armazenados por 30 dias. Posteriormente serão submetidos ao descascamento em um engenho de provas (Modelo PAZ-1-DTA, Zaccaria, Brasil). O processo de germinação induzida será conduzido nos grãos esbramados.
O subprojeto será conduzido em duas etapas. Na primeira serão analisados parâmetros in vitro, e na segunda etapa serão analisados estudos in vivo. O delineamento experimental da primeira etapa, que tem por objetivo avaliar efeitos da germinação em diferentes cultivares sobre parâmetros tecnológicos, físicos, químicos, digestibilidade in vitro e índice glicêmico estimado. O experimento apresenta duas variáveis independentes: o tempo de germinação (0, 24, 48 e 72h) e a cultivar de arroz (integral, pericarpo preto e vermelho). Na segunda etapa serão estudadas as melhores condições de tempo de germinação nas variedades de arroz pardo, vermelho e preto obtidas na primeira etapa. As amostras serão utilizadas para estudo in vivo, em que o tempo de incubação será de até 21 dias. As variáveis dependentes serão o ganho de peso, teste de tolerância a glicose, parâmetros bioquímicos e de estresse oxidativo.

- Agregar valor aos grãos de arroz produzidos no estado do Rio Grande do Sul, pela divulgação do índice glicêmico, visando fortalecer a produção e a comercialização de arroz nos mercados nacional e internacional.
- Elaborar ao menos 2 (dois) artigos científicos para periódico classificado no Qualis Capes como A1 ou A2 na área de Ciência de Alimentos.
- Publicar ao menos 3 (três) trabalhos em anais de eventos científicos, tecnológicos e de inovação.
- Realizar 1 (um) seminário abordando sobre a utilização da técnica e os resultados obtidos.
- Envolver alunos de graduação, mestrado e doutorado no projeto e para elaboração de no mínimo uma tese de doutorado.