Nanocarreadores lipídicos contendo ácidos graxos insaturados provenientes de tainha (mugil liza) como transportadores de carotenoides

Abstract

Inúmeros benefícios à saúde foram demonstrados com a utilização de ácidos graxos poli-insaturados em diferentes fases da vida humana, tais como na etapa fetal, infância e na velhice. Os benefícios destes lipídios, representados principalmente pelo ácido docosaexaenoico (DHA) e eicosapentaenoico (EPA), na dieta têm sido extensivamente estudados em sistemas celulares, em ensaios clínicos e em estudos epidemiológicos. Assim, seria importante fortificar alimentos com lipídios bioativos para oferecer aos seres humanos com importantes benefícios à saúde, no entanto, ainda há muitos desafios associados com a incorporação destes em alimentos. Muitos lipídios bioativos são físico-quimicamente instáveis e suscetíveis a mudanças ambientais, especialmente quando introduzidos em sistemas alimentares complexos. Uma alternativa para evitar a degradação desses lipídios seria obter nanocarreadores com um núcleo lipídico rodeado por materiais absorvidos e formar sistemas transportadores que ajudem a melhorar os fatores de instabilidade física. Ainda, nestes sistemas é possível incorporar compostos antioxidantes para potencializar os efeitos protetores ao organismo, como a astaxantina. Diante disto, este trabalho teve como objetivo desenvolver carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) e nanoemulsões (NE) contendo astaxantina, utilizando um concentrado de ácidos graxos insaturados obtido de tainha (Mugil liza) como componente da fase oleosa dos carreadores. Inicialmente, foi processada a tainha liberando as proteínas por hidrólise enzimática, utilizando Alcalase, para recuperar os lipídios; em seguida os ácidos graxos insaturados de tainha foram concentrados com auxílio de hidrolise lipídica comparando duas lipases de Candida rugosa e Candida antarctica. A continuação foi feita a complexação com ureia obtendo-se um concentrado de ácidos graxos insaturados de tainha (CAGIT) com 86,6% de ácidos graxos insaturados. Os nanocarreadores (CLN e NE) foram preparados através do método de homogeneização à alta pressão, utilizando-se formulações que poderiam conter CAGIT, ácido oleico e cera de carnaúba como componentes da fase oleosa, Span 80 e Tween 20, como surfactantes. Os CLNs e NEs contendo astaxantina foram obtidos e caracterizados através da determinação do diâmetro de partícula, indice de polidispersão (PDI), potencial zeta, e teor de astaxantina. Os resultados indicaram que as nanoemulsões apresentaram tamanho de aproximadamente 155 nm, potencial zeta negativo (-40mV) e teor de astaxantina de aproximadanente 173 µg/mL. Para os carreadores lipídicos nanoestruturados foi verificado um tamanho em torno de 274 nm, potencial zeta também negativo (-32mV) e teor de astaxantina de 39,04 µg/mL. Estes dados indicam que foram desenvolvidos nanocarreadores utilizando o concentrado de ácidos graxos insaturados de tainha como fase oleosa, mas que a nanoemulsão apresentou capacidade de incorporar maiores quantidades de astaxantina que os carreadores lipídicos nanoestruturados.

Numerous health benefits have been demonstrated with the use of polyunsaturated fatty acids at different stages of life, such as the fetal stage, childhood and old age. The benefits of these lipids, mainly represented by docosahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA) in the diet have been studied extensively in cell systems, in clinical trials and epidemiological studies. Thus, it is important to fortify foods with bioactive lipids to supply humans with important health benefits, however, there are still many challenges associated with the incorporation of these in food. Many bioactive lipids are physico-chemically unstable and susceptible to environmental changes, especially when introduced in complex food systems. An alternative to avoid degradation of these lipids would get nanocarriers with a lipid nucleus surrounded by absorbed materials and form conveyor systems which help to improve physical instability. Still, these systems can incorporate antioxidants to enhance the protective effects to the body, such as astaxanthin (AST). In view of this, this study aimed to obtain concentrates of unsaturated fatty acids from mullet (Mugil liza) and develop nanostructured lipid carriers (NLC) and nanoemulsions (NE) containing astaxanthin using concentrates of unsaturated fatty acids from mullet as the oil phase of the carrier component. Initially, it was processed mullet releasing the proteins by enzymatic hydrolysis, to recover the lipids, then the mullet unsaturated fatty acids were concentrated with the aid of lipid hydrolysis using two lipases of Candida rugosa and Candida antarctica, and made the urea complexing obtaining a concentrate of unsaturated fatty acids mullet (CUFAM) with 86.63% unsaturated fatty acids. The nanocarriers (NLC and NE) were prepared by high pressure homogenization method, using carnauba wax, CUFAM and oleic acid as a component of the oil phase, SPAN 80 and TWEEN 20 as surfactants. The NLC and NE containing AST were characterized by determining the particle diameter, polydispersity index (PDI), zeta potential, and astaxanthin content. The results presented indicated that the NEs size of approximately 155nm, zeta potential was negative (-40mV) and astaxanthin content around of 173 µg / mL. For the NLC was found a size around 274 nm, zeta potential was also negative (-32mV) and 39,04 µg/mL astaxanthin content. These data indicate that it was possible to develop nanocarriers using mullet oil as the oil phase and that the nanoemulsion has the ability to incorporate larger quantities of astaxanthin compared with nanostructured lipid carrier.