Aliando inteligência artificial, modelação computacional e simulação digestiva em microescala, o Projeto IngredientIA, coordenado pela OmniumAI, spin-off da Universidade do Minho criada a partir do Centro de Engenharia Biológica (CEB), está a utilizar a ciência de dados para fomentar a criação de alimentos mais eficazes e personalizados. O objetivo final é contribuir para a prevenção de doenças metabólicas e para a melhoria do bem-estar gastrointestinal, promovendo também uma indústria alimentar mais competitiva e ambientalmente responsável.
Além do CEB, a iniciativa junta ainda a empresa NIUM e o Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL), reunindo competências em ciência alimentar, microbiologia e tecnologias experimentais para analisar a interação entre ingredientes, microbiota intestinal e processos digestivos.
Na investigação, a inteligência artificial é utilizada para integrar grandes volumes de dados sobre ingredientes e microbiota, permitindo extrair relações entre ingredientes e microbiota que não seriam detetáveis por métodos convencionais. Desta forma, é possível, por exemplo, prever efeitos sinérgicos ou antagonistas entre componentes alimentares, bem como a metabolização de compostos específicos pelo intestino. Compreender estes processos é essencial, uma vez que o efeito de um alimento não depende apenas da sua composição química, mas também da forma como é transformado durante a digestão e metabolizado pela microbiota intestinal.
A plataforma CibusAI, da OmniumAI, será expandida para incorporar dados sobre interações entre ingredientes e microbiota intestinal, de modo a gerar análises preditivas. Estes algoritmos apoiam, por sua vez, a reformulação de alimentos de forma personalizada, antecipando resultados que, muitas vezes, só poderiam ser obtidos através de uma elevada quantidade de testes laboratoriais.
Já o sistema experimental MicroDiGut, desenvolvido pela NIUM, simula todo o processo digestivo humano em microescala, desde a boca até ao cólon. Esta abordagem permite validar as previsões da modelação computacional com amostras mínimas, reduzir custos e tempo de experimentação e ter um controlo rigoroso sobre parâmetros como pH, temperatura e composição microbiológica. Adicionalmente, proporciona uma análise mais rápida e detalhada da interação entre alimentos e microbiota em comparação com modelos tradicionais de digestão.
Ao explorar novas tecnologias de encapsulação e estabilização de compostos bioativos, o Projeto visa aumentar a resistência dos ingredientes ao processo digestivo e otimizar a sua eficácia. A interoperabilidade com bases de dados científicas e o desenvolvimento de APIs específicas reforçam a capacidade tecnológica da plataforma, permitindo que os resultados sejam integrados e aplicados em contextos industriais.
O CEB desempenha um papel central na validação experimental, recorrendo a modelos de digestão dinâmica em escala macro para comparar e calibrar o desempenho do MicroDiGut. Além disso, lidera a criação de modelos metabólicos à escala genómica de organismos da microbiota intestinal, essenciais para compreender como os microrganismos metabolizam diferentes ingredientes.
Orientado para a criação de soluções tecnológicas com aplicação industrial concreta e potencial de valorização no mercado europeu e internacional, o IngredientIA abre caminho à criação de alimentos funcionais mais eficazes, contribuindo também para o crescimento e valorização do setor.
