Óleo de Echium como fonte vegetal de ácidos graxos ômega 3 para suplementação humana

• Processo: 23/14268-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Ciência de Alimentos
• Pesquisador responsável: Inar Castro Erger
• Beneficiário: Inar Castro Erger
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Echium Ácidos graxos ômega-3
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Echium | extraction | oil | ômega 3 | stearidonic | Volatile | Lipídios bioativos

Resumo

A ingestão de ácidos graxos ômega-3 (AG n-3), principalmente ácido eicosapentaenóico (EPA; C20:5) e ácido docosahexaenóico (DHA; C22:6), tem sido associada à prevenção de doenças cardiovasculares. Exceto as plantas geneticamente modificadas, os óleos vegetais não contêm EPA ou DHA. Porém, eles podem ser biossintetizados a partir do ácido ±-linolênico (ALA; C18:3 n-3) e do ácido estearidônico (SDA; C18:4 n-3), sendo a conversão deste último muito mais eficiente. As sementes de Echium plantagineum L. contêm naturalmente cerca de 38% de AG n-3, dos quais 9 a 16% são SDA, tornando-se uma alternativa ao óleo de peixe, principal fonte de EPA/DHA para suplementação humana. Porém, devido ao alto teor de ácidos graxos poliinsaturados (PUFA), o óleo de echium é altamente suscetível à oxidação, que pode ser catalisada por enzimas ou ocorrer diretamente pela ação de espécies reativas. A oxidação dos PUFA no óleo de echium reduz o seu valor nutricional, e forma produtos voláteis com odor desagradável, comprometendo a sua aceitabilidade pelos consumidores, bem como a sua incorporação em outros alimentos. Portanto, o objetivo principal deste estudo é investigar os principais mecanismos envolvidos na oxidação lipídica do óleo de echium, possibilitando o desenho de melhores estratégias para reduzir esta reação, tornando o óleo mais estável e palatável. Inicialmente, as sementes foram submetidas a um tratamento térmico semelhante ao aplicado às sementes de soja para inativar enzimas oxidantes, principalmente lipoxigenases. A formação de compostos voláteis foi determinada por cromatografia gasosa antes e após o tratamento. Nenhuma atividade de qualquer isoforma de lipoxigenase foi observada no óleo de echium, levando à conclusão de que a oxidação seria causada principalmente por espécies reativas. (E)-2-octenal, 3,5-octadieno-3-ona e hexanal foram os principais compostos voláteis observados nas sementes de echium e associados a odores indesejáveis. Com base neste resultado, a segunda etapa deste estudo teve como objetivo controlar a reação oxidativa durante a extração do óleo, combinando o processo de extração com a extração com fluido supercrítico (CO2-SFE) envolvendo temperaturas mais baixas, juntamente com a adição de antioxidantes naturais durante o rompimento das sementes (±-tocoferol) e durante o armazenamento do óleo (extrato de alecrim/ácido cítrico). Nesta etapa, a estabilidade oxidativa das amostras foi avaliada semanalmente em recipiente aberto durante 30 dias, simulando o consumo. Também será avaliado a cada 30 dias em recipiente fechado durante 6 meses, simulando o prazo de validade do produto. Além disso, a taxa de conversão para produção de EPA e DHA in vivo será avaliada e comparada com outros óleos vegetais, incluindo o óleo de ahiflower, que também é rico em SDA. No modelo experimental, os camundongos serão alimentados com dietas contendo 4% de óleos de soja, echium, chia e ahiflower por 6 semanas. A proporção de EPA e DHA será determinada em diversos tecidos, utilizando o método GC-MS. Na etapa final deste projeto, nano e microcápsulas de óleo de echium serão produzidas por eletropulverização e spray-drying, respectivamente, e a estabilidade oxidativa será comparada. No geral, os resultados deste projeto poderão contribuir para a obtenção de uma fonte alternativa de AG n-3 para consumo humano e formulação de alimentos, de acordo com as diretrizes oficiais para a saúde cardiovascular. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CESCONETTO-BISINOTTO, MARIANA; CHEDID, LUIZA DOURADO; GOUVEIA, ANGELICA DE SOUZA; RAMOS, HUMBERTO JOSUE DE OLIVEIRA; GARCIA-MORENO, PEDRO J.; CASTRO, IMNAR ALVES. Oxidative stability of echium crude oil during the cold-press extraction process. ITALIAN JOURNAL OF FOOD SCIENCE, v. 37, n. 2, p. 11-pg., 2025-01-01. (23/14268-7, 22/05355-0)

BISINOTTO, MARIANA SISCONETO; CASTRO, INAR; MALDONADO-VALDERRAMA, JULIA; JONES, NYKOLA C.; DEL CASTILLO-SANTAELLA, TERESA; HOFFMANN, SOREN VRONNING; GUADIX, EMILIA M.; GARCIA-MORENO, PEDRO J.. Use of emulsifying plant protein hydrolysates from winery, whiskey and brewery by-products for the development of echium oil delivery emulsions. International Journal of Biological Macromolecules, v. 308, p. 15-pg., 2025-05-01. (23/14268-7)