Desenvolvimento de nanofibras de gelatina e nanoesferas de quitosana em multicamadas para o carreamento de licopeno
Autor: Bruna Silva de Farias (Currículo Lattes)
Resumo
O licopeno é um composto bioativo com propriedades benéficas à saúde, entretanto, é instável e suscetível à degradação. Logo, torna-se importante o estudo de novos sistemas carreadores que aumentem a estabilidade deste composto. As nanofibras de gelatina, possuem as vantagens da escala nanométrica associadas ao caráter atóxico e emulsificante da gelatina. Ademais, a fim de potencializar as propriedades dos nanocarreadores, filmes contendo nanoesferas de quitosana podem ser integrados à matriz carreadora. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver nanofibras de gelatina e filmes contendo nanoesferas de quitosana, para aplicá-los em multicamadas no carreamento de licopeno. As gelatinas, bovina, suína e de pescado foram obtidas comercialmente, e foram avaliadas quanto à massa molar. A quitosana foi produzida pela desacetilação alcalina da quitina e, após foi submetida à reação de despolimerização a partir das vias oxidativa e ácida. A despolimerização da quitosana foi caracterizada quanto à massa molar e características físico-químicas. A extração de licopeno a partir de tomate foi realizada utilizando CO2 no estado supercrítico e etanol como cossolvente. As nanofibras de gelatina foram desenvolvidas pelo electrospinning, com variação da concentração de gelatina (20-35 %, m/v). Os filmes de quitosana foram desenvolvidos pelo electrospraying, com diferentes massas molares (53 kDa, 124 kDa e 220 kDa) e concentração de quitosana (5-12 %, m/v). O nanocarreador em monocamada foi desenvolvido utilizando gelatina bovina (30 %, m/v) e licopeno (2 %, m/v), os quais foram submetidos à emulsificação e electrospinning. O nanocarreador em multicamadas foi desenvolvido utilizando filmes de quitosana (124 kDa, 12 %, m/v) por electrospraying, as quais foram depositadas como camadas externas à monocamada. As nanofibras, filmes e nanocarreadores foram analisados quanto às propriedades morfológicas, estruturais e térmicas. A bioacessibilidade, perfil de liberação e atividade antioxidante do licopeno foram investigados durante a digestão in vitro. Os resultados indicaram que as nanofibras de gelatina bovina apresentaram o menor diâmetro (110 nm) aliado à maior taxa de produção (0,5 g h-1). Em relação à despolimerização da quitosana, a via oxidativa resultou em menores alterações estruturais. O filme de quitosana com 124 kDa apresentou diâmetro reduzido das esferas (562 nm) aliado a menor alteração conformacional. No âmbito dos nanocarreadores, a emulsão apresentou raio hidrodinâmico de 412 nm. O nanocarreador em monocamada apresentou diâmetro de fibra, taxa de produção e eficiência de encapsulação de, respectivamente,139 nm, 0,23 g h-1 e 90,21 %. Os valores da bioacessibilidade do licopeno livre e nos nanocarreadores em monocamada e multicamadas foram de 1,4 %, 4,4 % e 28,5 %, respectivamente. O modelo de Peppas-Sahlin foi o que representou melhor os dados experimentais cinéticos do fluido gástrico in vitro, com coeficiente de difusão de Fick no estágio inicial (0-20 min) de 3,53×10-9 m2 s-1. Os modelos de Peppas-Sahlin e ordem zero foram os que representaram melhor os dados experimentais cinéticos do fluido intestinal in vitro. O nanocarreador em multicamadas foi o que melhor preservou a integridade e atividade antioxidante do licopeno. Desta forma, o presente trabalho desenvolveu um promissor nanomaterial para o carreamento do licopeno.