Development and characterization of beta-carotene loaded nanostructured lipid carriers

Autor(es)

Fernanda Luisa Lüdtke

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2021-12-16

Membros da banca

Ana Paula Badan Ribeiro; Ana Silvia Prata; Guilherme José Maximo; Severino Matias de Alencar

• Orientador: António Augusto Vicente; Ana Paula Badan Ribeiro

Resumo

Os carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) foram desenvolvidos como um sistema para a incorporação e entrega de compostos bioativos lipossolúveis, que devido à instabilidade química e baixa solubilidade em água, apresentam baixa biodisponibilidade. Compostos por lipídios que apresentam alto e baixo ponto de fusão, os CLN exibem várias vantagens potenciais que podem ser exploradas através da escolha dos materiais utilizados em sua composição. O objetivo deste trabalho foi obter CLN para incorporação de ?-caroteno a partir de matérias-primas lipídicas comumente utilizadas na indústria de óleos e gorduras. Com este propósito, o trabalho foi dividido em quatro etapas. A primeira etapa consistiu na otimização das condições de processo da homogeneização a alta pressão (HAP) e avaliação do desempenho de emulsificantes sintéticos e naturais para obtenção dos CLN. Os emulsificantes lecitina de soja modificada enzimaticamente (LS), monooleato de sorbitana etoxilado (Tween 80) e isolado proteico do soro de leite (WPI), e a pressão de 700 bar e 2 ciclos de homogeneização foram definidos como componentes de formulação e condições de processo, efetivos e otimizados, para a obtenção de CLN nas demais etapas do trabalho. A segunda etapa esteve relacionada à obtenção, caracterização e estudo de estabilidade de CLN a partir de diferentes sistemas lipídicos compostos por óleo de soja totalmente hidrogenado (OSTH) e óleo de girassol alto oleico (OGAO). Sistemas lipídicos compostos por OSTH:OGAO em diferentes proporções foram caracterizados em macroescala em termos de composição, propriedades físicas e de cristalização, e partir dessa avaliação definiu-se os sistemas 80:20, 60:40, 40:60 e 20:80 OSTH: OGAO (m/m), para obtenção dos CLN. Dentre os sistemas lipídicos considerados, o sistema 60:40 OSTH: OGAO (m/m) proporcionou a obtenção de nanopartículas estáveis e com características de cristalinidade adequadas para incorporação do composto bioativo lipofílico de interesse na etapa subsequente. A terceira etapa esteve direcionada à avaliação do potencial de CLN para a incorporação de compostos bioativos lipofílicos. Nesse sentido, os CLN, obtidos com três distintos emulsificantes (LS, Tween 80 e WPI), foram avaliados quanto à eficiência de encapsulação e capacidade de carga dos CLN, bem como a avaliação da estabilidade física, cristalina e polimórfica das nanoestruturas com incorporação de ?-caroteno. Os carreadores obtidos utilizando LS e Tween 80 apresentaram maior eficiência de incorporação de ?-caroteno, sendo assim selecionados para o estudo da digestibilidade in vitro na etapa subsequente. Na quarta etapa, foram realizados estudos relacionados à digestibilidade dinâmica in vitro, bioacessibilidade do composto bioativo incorporado e citotoxicidade de CLN e dos componentes utilizados em sua composição. Os CLN obtidos com Tween 80 apresentaram maior estabilidade durante a passagem pelo TGI e proporcionaram maior proteção e entrega do composto bioativo. A viabilidade celular, encontrada após os ensaios de citotoxicidade indicou que ambos os CLN não apresentaram efeito tóxico nas concentrações testadas (1- 25 ?g.ml-1). A utilização de OSTH e OGAO como matrizes lipídicas proporcionou a obtenção de CLN com elevada estabilidade cristalina, boa capacidade de carga e proteção do composto bioativo incorporado, biocompatíveis e com custo viável para aplicação em alimentos (AU)

• Processo FAPESP: 18/03172-0 - Desenvolvimento de carreadores lipídicos nanoestruturados para incorporação de compostos bioativos lipofílicos
• Beneficiário: Fernanda Luisa Lüdtke
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado