EQA - Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos
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- ItemEncapsulação do óleo essencial de laranja em nanopartículas de quitosana: desenvolvimento e avaliação da citotoxidade in vitro do produto final(2015) Toledo, Antônio Matias Navarrete de; Soares, Leonor Almeida de SouzaNanopartículas 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.
- ItemMicroencapsulação de extratos carotenogênicos produzidos por Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa(2016) Braga, Lilianne Tassinari; Burkert, Janaina Fernandes de Medeiros; Moraes, Caroline CostaCarotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores de amarelo ao vermelho em muitos alimentos como frutas, hortaliças, gema de ovo, entre outros. São compostos bioativos amplamente distribuídos na natureza e alguns apresentam atividade pró-vitamina A, atuando na redução de riscos de doenças cardiovasculares e degenerativas como câncer e catarata. Além disso, possuem comprovada ação antioxidante na prevenção de danos causados nas células vivas por radicais livres. Os carotenoides podem ser obtidos a partir de fontes naturais como vegetais, por via sintética, ou produzidos por micro-organismos. Porém, um dos desafios em sua obtenção está no fato de serem muito sensíveis as condições às quais são expostos como luz, temperatura e oxigênio. Dessa forma, a microencapsulação apresenta-se como alternativa interessante para a proteção destes compostos, atuando sobre sua estabilidade. A técnica consiste genericamente, no empacotamento de materiais sólidos, líquidos ou gasosos em cápsulas extremamente pequenas (0,2 a 5000 μm), que têm por objetivo proteger o material encapsulado de condições adversas de acondicionamento. No entanto, apesar do desenvolvimento desta e de outras formas de proteção, ainda existe um vasto campo a ser abordado quanto à estabilidade do biocomposto. Assim, este trabalho tem por objetivo estudar técnicas que permitam microencapsular extratos carotenogênicos produzidos pelas leveduras silvestres Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa, bem como avaliar a estabilidade dos extratos livres e as principais características das microcápsulas. Os cultivos de cada levedura foram realizados em frascos agitados com 225 mL de meio composto por extrato de malte e levedura, a 25°C, 180 rpm e o tempo de duração ampliado de 168 h para 192 h para S. pararoseus e 216 h para R. mucilaginosa. Os extratos carotenogênicos foram recuperados através da técnica de ruptura da parede celular assistida em banho ultrassônico, onde um estudo permitiu a redução o número de ciclos de 4 para 3. A estabilidade nos extratos livres foi avaliada ao se controlar condições de temperatura e luminosidade durante 28 dias de armazenamento, constatando-se que a 25ºC e em ausência de luz ocorreram menores perdas no conteúdo carotenogênicos dos extratos. Na busca por alternativas para aumentar a estabilidade destes extratos, foram avaliadas as técnicas de microencapsulação por liofilização e atomização, utilizando como material de revestimento goma xantana, goma arábica, alginato de sódio e proteína de soja. O tamanho das partículas formadas foi determinado através da análise das imagens geradas por um microscópio de varredura eletrônica. Ambas as técnicas resultaram em estruturas com dimensões na ordem de μm, porém apenas os materiais atomizados demonstraram formas esperadas para microcápsulas, deixando evidente a necessidade de se utilizar um agente crioprotetor nas emulsões a serem liofilizadas.
- ItemEstudo da biodegradação do fenol por uma nova linhagem de Aspergillus sp.(2006) Passos, Cátia Tavares dos; Burkert, Carlos André VeigaA presença de um pólo industrial em Rio Grande-RS, junto a um ecossistema delicado, que compreende a região estuarina da Lagoa dos Patos, tem um impacto ambiental indiscutível, podendo prejudicar atividades econômicas importantes como pesca e turismo. Neste contexto são essenciais a pesquisa e desenvolvimento de estratégias para a recuperação ambiental de áreas impactadas por compostos tóxicos. A bioaumentação consiste na adição de número expressivo de microrganismos hidrocarbonoclásticos, em ambientes contaminados, tornando-se interessante a aplicação de microrganismos selecionados das populações nativas, adaptadas às condições locais e com alta capacidade degradativa. Entre os contaminantes do ambiente, os fenóis aparecem entre os mais perigosos devido aos seus efeitos microbicida e fitotóxico. O objetivo desse trabalho foi estudar a capacidade do fungo filamentoso Aspergillus sp. LEBM2, isolado pelo Laboratório de Microbiologia - FURG, na região da cidade do Rio Grande - RS, de degradar fenol. Tipos diferentes de inóculo foram estudados, utilizando distintas fontes de carbono. A influência dos parâmetros de cultivo concentração de glicose, volume de inóculo e agitação foi verificada utilizando um planejamento experimental 23. Estudou-se a tolerância do fungo ao fenol, verificando sua capacidade degradativa em diferentes concentrações do substrato tóxico. Além disso, um estudo comparativo com microrganismos livres e encapsulados foi realizado. No estudo do tipo de inóculo foi observada diferença significativa entre os inóculos utilizados, sendo que o processo mais eficiente foi utilizando o meio de adaptação contendo glicose e fenol, com velocidade média de degradação de fenol de 0,67 mg.L.-1h.-1. Para o planejamento foi observado, na condição 500 mg.L-1 de glicose, volume de inóculo de 20 % e agitação de 200 rpm, degradação total do fenol em 72 h, apresentando uma velocidade de degradação de 3,76 mg.L-1.h-1. Quanto à tolerância ao fenol, constatou-se que este microrganismo conseguiu consumir o fenol até uma concentração de 989 ± 15 mg.L-1 e que a maior velocidade de degradação encontrada foi de 5,18 mg.L-1.h-1 para a concentração de 320 ± 0,57 mg.L-1, mostrando que o fungo estudado tem grande potencial para ser utilizado em processos de bioaumentação. No estudo comparativo entre microrganismos livres e encapsulados, verificou-se aumento na velocidade de degradação de fenol em todas as concentrações testadas, pela encapsulação em alginato de cálcio, atingindo valores até 49,2 % superiores, indicando a presença de um microambiente mais favorável para a biodegradação pelo efeito protetor da matriz do gel, reduzindo o estresse abiótico. A encapsulação do fungo filamentoso Aspergillus sp. LEBM2 mostrou-se uma técnica promissora para aplicação em processos de bioaumentação.
- ItemEncapsulação do óleo essencial de laranja em nanopartículas de quitosana : desenvolvimento e avaliação da citotoxidade in vitro do produto final(2015) Toledo, Antônio Matias Navarrete de; Soares, Leonor Almeida de SouzaNanopartículas 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.
- ItemMicroencapsulação de extratos carotenogênicos produzidos por Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa(2016) Braga, Lilianne Tassinari; Burkert, Janaina Fernandes de MedeirosCarotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores de amarelo ao vermelho em muitos alimentos como frutas, hortaliças, gema de ovo, entre outros. São compostos bioativos amplamente distribuídos na natureza e alguns apresentam atividade pró-vitamina A, atuando na redução de riscos de doenças cardiovasculares e degenerativas como câncer e catarata. Além disso, possuem comprovada ação antioxidante na prevenção de danos causados nas células vivas por radicais livres. Os carotenoides podem ser obtidos a partir de fontes naturais como vegetais, por via sintética, ou produzidos por micro-organismos. Porém, um dos desafios em sua obtenção está no fato de serem muito sensíveis as condições às quais são expostos como luz, temperatura e oxigênio. Dessa forma, a microencapsulação apresenta-se como alternativa interessante para a proteção destes compostos, atuando sobre sua estabilidade. A técnica consiste genericamente, no empacotamento de materiais sólidos, líquidos ou gasosos em cápsulas extremamente pequenas (0,2 a 5000 µm), que têm por objetivo proteger o material encapsulado de condições adversas de acondicionamento. No entanto, apesar do desenvolvimento desta e de outras formas de proteção, ainda existe um vasto campo a ser abordado quanto à estabilidade do biocomposto. Assim, este trabalho tem por objetivo estudar técnicas que permitam microencapsular extratos carotenogênicos produzidos pelas leveduras silvestres Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa, bem como avaliar a estabilidade dos extratos livres e as principais características das microcápsulas. Os cultivos de cada levedura foram realizados em frascos agitados com 225 mL de meio composto por extrato de malte e levedura, a 25°C, 180 rpm e o tempo de duração ampliado de 168 h para 192 h para S. pararoseus e 216 h para R. mucilaginosa. Os extratos carotenogênicos foram recuperados através da técnica de ruptura da parede celular assistida em banho ultrassônico, onde um estudo permitiu a redução o número de ciclos de 4 para 3. A estabilidade nos extratos livres foi avaliada ao se controlar condições de temperatura e luminosidade durante 28 dias de armazenamento, constatando-se que a 25ºC e em ausência de luz ocorreram menores perdas no conteúdo carotenogênicos dos extratos. Na busca por alternativas para aumentar a estabilidade destes extratos, foram avaliadas as técnicas de microencapsulação por liofilização e atomização, utilizando como material de revestimento goma xantana, goma arábica, alginato de sódio e proteína de soja. O tamanho das partículas formadas foi determinado através da análise das imagens geradas por um microscópio de varredura eletrônica. Ambas as técnicas resultaram em estruturas com dimensões na ordem de µm, porém apenas os materiais atomizados demonstraram formas esperadas para microcápsulas, deixando evidente a necessidade de se utilizar um agente crioprotetor nas emulsões a serem liofilizadas.