Abstract:
Nanopartículas de quitosana já são empregadas na área farmacêutica em sistema de liberação controlada de fármacos. Na área de alimentos, estas nanopartículas são de grande interesse em processos de encapsulação, por promoverem a proteção de um núcleo instável às condições do processamento e armazenamento e, simultaneamente, contribuir com a melhora na absorção de nutrientes e na textura do alimento. Entre os compostos de interesse em nanoencapsulação está o óleo essencial de laranja, que possui potencialidades na tecnologia de alimentos, porém, é altamente suscetível à oxidação. Apesar das inúmeras vantagens da aplicação de nanopartículas em alimentos, seu avanço esbarra em questões de toxicidade. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar nanopartículas de quitosana contendo óleo essencial de laranja e avaliar seu potencial citotóxico in vitro utilizando hepatócitos de zebrafish. Primeiramente foi realizado um estudo sobre nanopartículas de quitosana preparadas pelo método de geleificação iônica utilizando-se como poliânions tripolifosfato de sódio e lecitina de soja. As nanopartículas de quitosana obtidas por quatro formulações distintas se mostraram monodispersas e nanométricas, com valores de tamanho médio variando entre 587, 5 e 814,05 nm. O potencial zeta das nanopartículas variou entre 15,6 mV e 30,7mV. As análises de MEV para liofilizados destas suspensões mostraram que estas possuem formato folhoso, poroso e com pouca rugosidade. A encapsulação do óleo essencial de laranja foi realizada em três ensaios, onde se variou a proporção entre núcleo e material de parede. Menores quantidades adicionadas de núcleo (óleo essencial de laranja), promovem tamanhos nanométricos variando entre 801, 95 nm à 895,1 nm. As eficiências de encapsulação variaram entre 61,05% à 99,32% e também são afetadas pela quantidade de núcleo. A incorporação do óleo essencial de laranja pelas nanopartículas de quitosana afetou positivamente os parâmetros físico-químicos, promovendo estabilidade coloidal às suspensões e saturando sua morfologia, indicando que o núcleo estava adsorvido na superfície das partículas, caracterizando estes nanoencapsulados como nanoesferas. A etapa de citotoxicidade in vitro foi realizada para o solvente ácido acético, para as nanopartículas de quitosana e para nanoencapsulados de óleo essencial. Foi constatada a citotoxicidade de soluções de ácido acético com concentrações a partir de 0,04 mM. Foi verificado que nanopartículas de quitosana e nanoencapsulados de óleo essencial de laranja, em faixa de concentrações que variaram entre 0,1 µg/mL e 100 µg/mL, não são citotóxicos para hepatócitos de zebrafish em um tempo de exposição de até 72h.
Chitosan nanoparticles have been extensively used in the pharmaceutical field for controlled release of pharmaceutical ingredients. In the food technology industry, these nanoparticles have received increasing attention in the encapsulation processes because of their protective effect of an unstable nucleus into the processing and storage conditions, at the same time that improving the absorption of nutrients and food texture. Among the numerous effective compounds for nanoencapsulation, the orange essential oil has high potential in food technology, although it is susceptible to oxidation. Despite the potential benefits that nanotechnology could bring to the food, its progress is often hampered by toxicity issues. This way, this article aims to prepare and characterize nanocapsules with orange essential oil, as well evaluate their cytotoxic potential in vitro using zebrafish hepatocytes. The study was initially conducted with chitosan nanoparticles prepared by a method based on ionic gelation using as polyanions sodium tripolyphosphate and soya lecithin. Chitosan nanoparticles were obtained from four different formulations and showed nanometric and monodisperse distribution, with an average size ranged 587 nm to 814.05 nm. The Zeta potential values of chitosan nanoparticles range between 15.6 mV and 30.7 mV. Analysis of suspensions by scanning electron microscopy (SEM) for lyophilisates demonstrated that the nanoparticles appeared 'leaf-like', porous and low roughness. For the encapsulation of orange essential oil, were performed three trials with variations in the ratio between nucleus and the wall material. When smaller amounts of nucleus were added (orange essential oil), it was demonstrated that promotes changes in nanometric size, with range from 801 nm to 895.1 nm. Values obtained for the encapsulation efficiency ranged from 61.05-99.32% and were also affected by the amount of the nucleus. It was shown that by incorporation of orange essential oil in chitosan nanoparticles had a positive affect the physical and chemical parameters, giving colloidal stability to suspensions and changing their morphology for higher saturation. Both features indicate the nucleus was adsorbed on the surface of particles, been allowed call these nanocapsules as nanospheres. In vitro evaluation of cytotoxicity assays were performed using solvent acetic acid, chitosan nanoparticles and orange essential oil nanocapsules. Solutions containing acetic acid concentrations above 0.04mM, cytotoxicity was observed. For chitosan nanoparticles and orange essential oil nanocapsules, concentrations that ranged between 0.1 µg/mL and 100 µg/mL were not considered cytotoxic to zebrafish hepatocytes during an exposure time up to 72 hours.
