Elaboration and characterization of microcapsules obtained from extracts of fermented and non-fermented moringa leaves

Moringa oleifera, also known as the “miracle tree” or “tree of life”, is a plant rich in nutrients, and phytochemicals, present in almost all parts, such as leaves, flowers, seeds and pods. Its leaves are worth mentioning, as they contain a high content of proteins and phenolic compounds. Solid-State Fermentation (SSF) has emerged as a promising tool to aid in the extraction of phenolic compounds from plant parts. However, these extracts may change due to exposure to stressful conditions, such as water, light, heat, pH, enzymes and oxygen. In this context, microencapsulation appears as an alternative to avoid the degradation of the compounds contained in these extracts. Thus, the present study aimed to evaluate the total phenolic content, antioxidant potential and physicochemical characteristics of microcapsules of extracts obtained from fermented (EFF) and non-fermented (EFNF) moringa leaves. The leaves were dried and ground and subjected to FES using Aspergillus niger. The fermented and non-fermented leaf extracts were obtained in an aqueous solution of 80% ethanol. The microcapsules were obtained by lyophilization using different proportions of extract: arabic gum (1:10, 1:6 and 1:4). The microcapsules with EFNF prepared in the proportion 1:4 showed a higher content of total phenolics (4.91 mg GAE/g of microcapsules) and morphological characteristics of glassy aspect, and the ones prepared with EFNF and EFF in the proportion 1:10, showed greater antioxidant activity (300.84 and 299.13 μmol Trolox/g, by the ABTS method, respectively). All microcapsules had good encapsulation efficiency (91.76 and 95.70%), high solubility (92.27 to 95.91%), favorable conditions of hygroscopicity (14.50 to 19.8%) and low activity of water (0.13 to 0.29). Therefore, the results indicated that the microcapsules elaborated with 1:4 (extract: Arabic gum) ratio showed the lower values of water activity and humidity, higher concentration of phenolic compounds and antioxidant activity by the FRAP method. However, further studies are needed to evaluate the toxicity of microcapsules for future applications in the pharmaceutical, cosmetic and food sectors.A Moringa oleifera, também conhecida como “árvore milagrosa” ou “árvore da vida”, é uma planta rica em nutrientes, e compostos fitoquímicos, presentes em quase todas as partes, como folhas, flores, sementes e vagens. Suas folhas merecem destaque, por conterem alto teor de proteínas e compostos fenólicos. A Fermentação em Estado Sólido (FES) tem se destacado como uma ferramenta promissora para auxiliar na extração de compostos fenólicos de partes de plantas. No entanto, estes extratos podem sofrer alterações devido a exposição à condições estressantes, como, água, luz, calor, pH, enzimas e oxigênio. Neste contexto, a microencapsulação surge como uma alternativa para evitar a degradação dos compostos contidos nestes extratos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar o teor de fenólicos totais, potencial antioxidante e características físico-químicas de microcápsulas de extratos obtidos a partir de folhas de moringa fermentada (EFF) e não fermentada (EFNF). As folhas foram secas e trituradas e submetidas a FES utilizando Aspergillus niger. Os extratos de folhas fermentada e não fermentada foram obtidos em solução aquosa de etanol a 80%. As microcápsulas foram obtidas por liofilização utilizando diferentes proporções de extrato: goma arábica (1:10, 1:6 e 1:4). As microcápsulas com EFNF elaboradas na proporção 1:4 demonstraram maior teor de fenólicos totais (4,91 mg EAG/g de microcápsulas) e características morfológicas de aspecto vítreo, e as elaboradas com EFNF e EFF na proporção 1:10, apresentaram maior atividade antioxidante (300,84 e 299,13 μmol Trolox/g, pelo método ABTS, respectivamente). Todas as microcápsulas obtiveram boa eficiência de encapsulação (91,76 e 95,70%), alta solubilidade (92,27 a 95,91%), condições favoráveis de higroscopicidade (14,50 a 19,8%) e baixa atividade de água (0,13 a 0,29). Portanto, os resultados indicaram que as microcápsulas elaboradas na proporção 1:4 (extrato:goma arábica) apresentaram os menores valores de atividade de água e umidade, maior concentração de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método FRAP. No entanto são necessários mais estudos para avaliar a toxicidade das microcápsulas visando aplicações futuras nos setores farmacêutico, cosmético e alimentício.São Cristóvã