Potenciais benefícios do nanoencapsulamento de metabólitos de probióticos inativados (pós-bióticos): da aplicação em alimentos a ensaios in vitro e in vivo

• Processo: 23/16924-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Ciência de Alimentos
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Anna Rafaela Cavalcante Braga
• Beneficiário: Anna Rafaela Cavalcante Braga
• Instituição Sede: Instituto de Saúde e Sociedade (ISS). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Baixada Santista. Santos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Veridiana Vera de Rosso
• Assunto(s): Nanotecnologia Biotecnologia Substâncias bioativas Nanoencapsulação Probióticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioativos | biotecnologia | Ciência de alimentos | Nanotecnologia

Resumo

Os benefícios à saúde proporcionados pelo consumo de probióticos têm sido associados principalmente à sua viabilidade celular. No entanto, várias pesquisas vêm demonstrando que células não viáveis ou inativadas, fragmentos ou componentes dessas células e seus metabólitos também têm um impacto positivo na saúde do indivíduo. Portanto, essas descobertas sugerem que os benefícios à saúde associados aos probióticos não devem ser limitados exclusivamente à presença de células vivas, mas sim a outras formas de material biológico mencionadas anteriormente, conhecidas como pós-bióticos. No entanto, para que esses metabólitos cheguem intactos ao cólon, é necessário um sistema de entrega oral eficiente. Nesse sentido, a nanotecnologia desempenha um papel importante, pois essa tecnologia pode contribuir para que esses pós-bióticos possam ser absorvidos e entregues aos tecidos-alvo eficazmente. Do mesmo modo, desenvolvemos trabalhos envolvendo o nanoencapsulamento de compostos bioativos e/ou matrizes alimentícias utilizando diferentes materiais como encapsulantes, com destaque para os coprodutos de vegetais, e temos obtido resultados promissores em relação a preservação de fitoquímicos, conservação e fortificação de alimentos, representando um uso inovador e com valor agregado desses coprodutos para a agroindústria. Recentemente, iniciamos também as pesquisas com ensaios em células, já que são uma técnica biologicamente mais relevante que serve como meio termo entre os ensaios "in vitro" e os estudos em animais ou os ensaios clínicos em humanos. Dessa forma, o objetivo de nossa proposta é avaliar os potenciais benefícios do nanoencapsulamento de metabólitos de probióticos inativados (pós-bióticos) quando aplicados em alimento e em ensaios "in vitro" e "in vivo", contribuindo assim, para o fortalecimento das pesquisas tanto na área da ciência de alimentos quanto da nutrição. A metodologia que permitirá testar a hipótese proposta será dividida em seis etapas que vão desde o diagnóstico até a avaliação do efeito da ingestão em animais, fornecendo uma abordagem abrangente e sistemática para a pesquisa, sendo elas: etapa 1) diagnóstico das potencialidades e estudo prospectivo dos pós-bióticos no contexto da nanotecnologia; etapa 2) obtenção, caracterização, e estabilidade físico-química de nanopartículas de metabólitos de pós-bióticos; etapa 3) desenvolvimento de novos produtos incorporados com nanopartículas de metabólitos de pós-bióticos e sua caracterização, análise do perfil microbiológico e estabilidade físico-química, microbiológica e sensorial; etapa 4) efeito da cocção sobre as características físicas, físico-químicas e sensoriais dos novos produtos incorporados com nanopartículas de metabólitos de pós-bióticos; etapa 5) determinação da atividade antioxidante celular, bioatividade, bioacessibilidade e citotoxicidade dos metabólitos de pós-bióticos nanoencapsulados; etapa 6) avaliação do efeito da ingestão de nanopartículas de pós-bióticos isoladas e adicionadas em alimentos na saúde de ratos. As principais contribuições desta proposta são a ampliação do conceito de benefícios dos probióticos, agora no âmbito dos pós-bióticos; importância da nanotecnologia na entrega de metabólitos de pós-bióticos; inovação no uso de coprodutos de vegetais; desenvolvimento de novos produtos alimentícios com nanopartículas de metabólitos de pós-bióticos com a capacidade de ter possíveis efeitos positivos na saúde dos consumidores e aplicação de ensaios em células e em animais. Além disso, busca-se a formação de recursos humanos na área, e possibilidade de transferência de conhecimento ao setor industrial alimentício e/ou público no âmbito nacional e internacional. Por fim, essa proposta apresenta questões atuais e relevantes, utiliza uma abordagem inovadora com uma metodologia abrangente que tem o potencial de gerar resultados promissores não só para a ciência de alimentos e nutrição, mas também para o campo da saúde, biotecnologia, ambiente e economia. (AU)