Black Soldier Fly-Composted Organic Fertilizer Enhances Growth, Yield, and Nutrient Quality of Three Key Vegetable Crops in Sub-Saharan Africa

Resumo

Cabeças de camarão são um subproduto importante do processamento de crustáceos no nordeste do Brasil e representam uma fonte interessante de moléculas bioativas. Além disso, seu uso aumenta a sustentabilidade dos produtos pesqueiros processados. Este estudo apresenta um processo desenvolvido para recuperar moléculas bioativas das cabeças de camarão por meio de autólise. Um hidrolisado proteico (120 ± 0,4 g) formado por uma solução a 9% (p/v) foi recuperado e liofilizado a partir de 1 kg de cabeças de camarão. Aproximadamente 195 ± 0,5 mg de carotenoides foram recuperados como extrato etanólico. A recuperação de quitina e quitosana foi de 25 ± 2 g/kg e 17 ± 4 g/kg de resíduo úmido, respectivamente. As quitosanas foram caracterizadas por RMN de 13C e FTIR, apresentando grau de desacetilação variável (60–80%). Glicosaminoglicanos sulfatados que exibiram migração eletroforética semelhante a padrões mamíferos também foram recuperados (79 ± 2 mg/kg de resíduo úmido), e seus produtos de degradação sugerem a presença de heparam sulfato sulfatado em C6. Esses dados indicam a viabilidade de um processo integrado para isolamento de moléculas altamente bioativas, como polissacarídeos sulfatados e aminados, com amplo espectro de aplicações a partir de resíduos do processamento de camarão.

Abstract

Shrimp head waste is a major byproduct of crustacean processing in Northeastern Brazil and represents an interesting source of bioactive molecules. Additionally, its use increases the sustainability of processing fishery products. The present study reports a process developed for recovering bioactive molecules from shrimp heads through autolysis. A protein hydrolysate (120 ± 0.4 g) formed by a 9% (w/v) solution was recovered and lyophilized from 1 kg of shrimp heads. Approximately 195 ± 0.5 mg of carotenoids was recovered as an ethanolic extract. The recovery of chitin and chitosan were 25 ± 2 g/kg and 17 ± 4 g/kg wet processing waste, respectively. Chitosans were characterized by 13C NMR, and FT-IR analysis and exhibited a variable degree of deacetylation (60–80%). Sulfated glycosaminoglycans that exhibited electrophoretic migration similar to mammalian standards were also recovered (79 ± 2 mg/kg wet processing waste), and their degradation products suggested the presence of C6-sulfated heparan sulfate. These data point to the feasibility of an integrated process for isolating highly bioactive molecules, such as sulfated- and amino-polysaccharides, with a broad spectrum of applications from shrimp processing waste.