Compostos bioativos

A importância do estudo de compostos bioativos puros assenta no facto de estes terem uma bioatividade elevada, tendo também várias aplicações, incluindo no setor da indústria alimentar e farmacêutica. Neste contexto, o seu isolamento da matriz original é um tema de estudo interessante e que confere valor acrescentado aos produtos desenvolvidos. Na Tabela 8, descreve-se um conjunto de compostos bioativos microencapsulados para aplicações alimentares. O número de artigos referentes à encapsulação de compostos puros é marcadamente inferior à dos extratos bioativos. No entanto, os compostos fenólicos são uma vez mais, as moléculas individuas mais usadas nos estudos de microencapsulação. A grande maioria dos estudos está focada no desenvolvimento e optimização da técnica de microencapsulação (Kumari et al., 2010; Mantegna et al. 2012; Lee et al., 2013; Rosa et al., 2013; Silva et al., 2013; Souza et al., 2013; Bagheri et al., 2014), incluindo o teste de novos materiais de encapsulação. Um exemplo é o trabalho realizado por Medina-Torres et al. (2013) no qual o ácido gálico comercial foi encapsulado usando mucilagem extraída de O.

ficus Indica. Robert et al. (2012) encapsularam também ácido gálico usando amido acetilado

e inulina, obtendo uma eficiência de encapsulação superior com o primeiro material. Por outro lado, para os compostos fenólicos quercetina e vanilina, o uso da inulina resultou melhores resultados (Sun-Waterhouse et al., 2013). Apesar dos efeitos benéficos dos compostos fenólicos, a sua estabilidade e biodisponibilidade ficam altamente comprometidas durante o processamento alimentar, armazenamento e digestão, como foi previamente mencionado. Por isso, a microencapsulação dos compostos fenólicos puros pode providenciar uma via para manter ou aumentar a sua atividade antioxidante (Wu et al., 2008; Malik et al., 2014), estabilidade (Laine et al., 2008; Sansone et al., 2011) e biodisponibilidade (Jung et al., 2013; Hasan et al., 2014). A atividade antimicrobiana foi também testada em microcápsulas contendo ácido clorogénico isolado de folhas de Nicotiana tabacum L., indicando que a atividade não foi afetada pela microencapsulação, constituindo uma alternativa no desenvolvimento de produtos com propriedades antimicrobianas (Zhao et al., 2010).

Os ácidos gordos polinsaturados foram também alvo de estudos de microencapsulação. Os seus efeitos benéficos reconhecidos para a saúde tornam estes compostos muito apelativos para o enriquecimento de matrizes alimentares. Contudo, a sua natureza lipofílica e a tendência para a rancificação constituem obstáculos ao desenvolvimento de sistemas de libertação eficientes. Naik et al. (2014) desenvolveram uma técnica de encapsulação para a encapsulação de ácido α-linoleico isolado de sementes de

Lepidium sativum Linn. usando a liofilização para conseguir um composto estável e

sistemas lipofílicos diferentes para encapsular ácidos gordos ω-3 comerciais. Shaw et al. (2007) aplicaram a técnica de spray-drying com lecitina e quitosano como material de revestimento, para prevenir a oxidação lipídica, demostrando a grande potencialidade deste sistema multicamada. Rasti et al. (2012) usaram sistemas baseados em lipossomas para encapsular ácidos gordos ω-3, usando fosfolípidos de soja como material de revestimento. Estes autores demonstraram que a formação dos lipossomas em meio aquoso, combinado com a proteção antioxidante dos fosfolípidos, aumentava a estabilidade e prevenia a peroxidação dos ácidos gordos. Outros compostos, também muito instáveis e, que por isso, beneficiam com a aplicação de técnicas de microencapsulação são os óleos essenciais e seus constituintes.

Tabela 8. Compostos bioativos individuais microencapsulados (Dias et al., 2015).

Classe Compostos bioativos individuais Origem Referência

Carotenóides Curcumina Comercial Hasan et al., 2014; Malik et al., 2014; Xu et al., 2014

Luteína Comercial Qv et al., 2011

β-caroteno Comercial Spada et al., 2012a; Spada et al., 2012b; Cortés-Rojas et

al., 2015

β-caroteno Capsicum annuum L. (frutos) Guadarrama-Lezama et al., 2012

Carotenóides e vitaminas Curcumina e retinol Comercial Pan et al., 2014

Enzimas Celulases e xilanases Comercial Santa-Maria et al., 2012

Coenzima Q10 Comercial Bule et al., 2010

Óleos essencias Oleoresina de cardamomo Comercial Sardar et al, 2013

Eugenol e acetato de eugenilo Syzygium aromaticum L. (rebentos) Cortés-Rojas et al., 2014

Ácidos gordos Ácido α-linolênico Lepidium sativum Linn. (sementes) Naik et al., 2014

Ácidos gordos ω-3 Comercial Rasti et al., 2012; Rubilar et al., 2012

Compostos fenólicos Cafeína Comercial Bagheri et al., 2014

Catequinas Camellia sinensis L. (folhas) Jung et al., 2013

Ácido clorogénico Nicotiana tabacum L. (folhas) Zhao et al., 2010

Ácido elágico Comercial Madrigal-Carballo et al., 2010

Ácido gálico Comercial Robert et al., 2012; Medina-Torres et al., 2013; Rosa et al.,

2013

Isoflavona Comercial Seok et al., 2003

Mangiferina Mangifera indica L. (casca) Souza et al., 2013

Naringenina e quercetina Comercial Sansone et al., 2011

Quercetina Comercial Wu et al., 2008

Quercetina e vanilina Comercial Sun-Waterhouse et al., 2013

Quercitrina Albizia chinensis L. flores (90:10,

v/v) Kumari et al., 2010

Resveratrol Arachis hypogaea L. broto Lee et al., 2013

Resveratrol Polygonum cuspidatum Siebold &

Zucc roizes Mantegna et al., 2012

Rutina e antocaaninas Hibiscus sabdariffa L. calli seco Akhtar et al., 2014

Proteínas Albumina e hirudina Comercial Chandy et al., 1998

Papaina Comercial Betancur-Ancona et al., 2011

Ácidos orgânicos Ácido cítrico Comercial Piazza & Roversi, 2011

Ácido (−)-hidroxicítrico Garcinia cowa Roxb frutos Abbasi et al., 2009

Compostos

organosulfurados Alicina Allium sativum L. dentes sem casca

Pillai et al., 2012; Ezhilarasi et al., 2013a; Ezhilarasi et al., 2013b

Vitaminas Ácido fólico (Vitamina B9) Comercial Li et al., 2007

Riboflavina (Vitamina B2) Comercial Piazza & Roversi, 2011

Misturas de bioativos Gordura de peixe, resveratrol, tributirina Comercial Piazza & Roversi, 2011

Glucose, vitamina B12, azeite de oliva Comercial Prasertmanakit et al., 2009; Pérez-Masiá et al., 2015 Gordura de peixe, fitoesterós (5α-colestano, β- Comercial Chen & Suribade, 2006; Wichchukit et al., 2013

sitosterol, campesterol e estigmasterol) e limoneno

Para além da sua natureza lipofílica, os óleos essenciais são também compostos voláteis que necessitam da proteção oferecida pela microencapsulação. Neste contexto, os transportadores lipídicos que envolvem formulação de soluções contendo lípidos sólidos, surfactantes e compostos para secagem (p. ex: polissacarídeos) têm conduzido a altas eficiências de encapsulação para o eugenol e acetato de eugenilo isolados de gomos de

Syzygium aromaticum L. (Cortés-Rojas et al., 2014). A microencapsulação por co-

cristalização de oleorresina de cardamomo proporcionou proteção aos seus componentes maioritários, 1,8-cineol e acetato de α-terpinilo; tendo ocorrido, no entanto, alguma degradação durante o processo de embalamento e armazenamento (Sardar et al., 2013).

Os carotenóides são uma família de compostos muito utilizados como corantes alimentares em substituição de corantes sintéticos, apresentando adicionalmente efeitos antioxidantes e antiangiogénicos. No entanto, têm uma grande tendência para a oxidação e isomerização. Qv et al. (2011) e Xu et al. (2014) estudaram a estabilidade da luteína e curcumina, após microencapsulação por coacervação complexa com Ca-alginato/k- carragenina e Ca-alginato/lisozima, respetivamente. Ambos os processos originaram eficiências de encapsulação elevadas e demonstraram a eficácia do método usado. Spada et al. (2012a; 2012b) microencapsularam β-caroteno comercial em amido modificado obtido de sementes de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze concluíram que a gelificação do amido conduziu uma eficiência de encapsulação superior para o carotenoide, assegurando a sua proteção em condições adversas. Aissa et al. (2012) testaram microcápsulas enriquecidas com β-caroteno quanto aos seus efeitos genotóxicos e antiangiogénicos, usando goma-arábica como material de revestimento. Os autores verificaram a preservação dos efeitos genotóxicos, contudo um decréscimo na atividade antiangiogénica, provavelmente devida à perda de biodisponibilidade.

Outros exemplos de compostos individuais que têm sido alvo de estudos de microencapsulação incluem ácidos orgânicos (Abbasi et al., 2009; Pillai et al., 2012; Ezhilarasi et al., 2013a; Ezhilarasi et al., 2013b), enzimas (Bule et al., 2010; Santa-Maria et al., 2012) e proteínas (Chandy et al., 1998; Betancur-Ancona et al., 2011).

A vitamina B2 (riboflavina) e a vitamina B9 (ácido fólico) foram também encapsuladas

para fins alimentares. Devido aos seus efeitos benéficos reconhecidos para a saúde, mas elevada tendência para a degradação e perda de biodisponibilidade, têm sido alvo de estudos de libertação in vitro onde são avaliados novos sistemas de libertação. Chen & Subirade (2006) testaram a libertação de riboflavina simulando fluídos gástricos, intestinais e pancreáticos, concluindo que as microcápsulas de riboflavina compostas por alginato/proteína de soro de leite são semidestruídas pelos fluídos intestinais, ocorrendo a libertação completa no fluido pancreático. Para estimar o tempo de prateleira de um produto, Wichchukit et al. (2013) estudaram a libertação da riboflavina incorporada num produto

alimentar, uma bebida modelo. Prasertmanakit et al. (2009) estudaram a libertação in vitro de ácido fólico em microcápsulas de acetato de celulose, material que origina uma boa eficiência de encapsulação. A adição de um glúcido solúvel em água, a sacarose, originou o inchamento da matriz polimérica, permitindo um melhor controlo na libertação do ácido fólico.

Uma progresso no desenvolvimento de sistemas de libertação controlada consiste no encapsulamento de misturas de compostos bioativos dentro de uma mesma microcápsula, obtendo-se assim vários efeitos benéficos. Augustin et al. (2011) desenvolveram uma emulsão óleo-em-água para estabilizar gordura de peixe comercial, resveratrol e tributirina, usando caseinato, glucose e amido. Estudaram o seu comportamento no trato gastrointestinal, tendo obtido uma maior biodisponibilidade para todos os compostos. Pan et al. (2014) estudaram a estabilidade oxidativa da curcumina (carotenóide) e retinol (óleo essencial) em emulsões óleo-em-água, com resultados muito satisfatórios.