Nanopartículas de óleo de palma bruto: estabilidade e citotoxicidade

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2021.O óleo de palma bruto (OPB) é o mais produzido no mundo, e apresenta alto teor de bioativos, como carotenoides, que tem baixa estabilidade na presença de oxigênio, luz e temperatura elevada. A nanotecnologia tem apresentado efeitos positivos na preservação e aplicabilidade de óleos vegetais, embora pouco se saiba sobre sua segurança. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi investigar em base científica e de patentes o potencial tecnológico de nanoemulsões, e na literatura os aspectos relacionados à toxicidade de nanopartículas de óleos (NPO), bem como produzir e caracterizar nanopartículas de OPB (NP-OPB) com farinha do albedo do maracujá (FAM) como encapsulante, avaliando sua estabilidade e citotoxicidade. Foram utilizadas as bases de dados Scopus, Espacenet® e Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) para a prospecção e Pubmed/Medline, Scopus e Science Direct para o levantamento bibliográfico. Foram recuperados 7411 trabalhos científicos sobre nanoemulsões na base de dados Scopus, e 56 e 66 documentos de patentes nas bases Espacenet®? e INPI, respectivamente. Os dados demonstraram crescimento expressivo e superior de artigos científicos sobre o tema (2001-2020) em relação às patentes. Na área de alimentos, a técnica de nanoemulsificação é utilizada, principalmente, com o intuito de preservar compostos bioativos. O Brasil, tem apenas 2 patentes depositadas, demonstrando uma lacuna na proteção da propriedade intelectual nesta área. No levantamento bibliográfico, foram encontrados apenas 14 trabalhos com NPO para aplicação em alimentos, que avaliavam a toxicidade, sendo 11 com óleos essenciais, 3 com óleos vegetais e 1 de óleo de alga marinha. O ensaio de viabilidade celular através do método de redução do brometo de 3-(4, 5-dimetiltiazol-2-il) -2, 5- difeniltetrazólio (MTT) foi o mais usado (12). As NPO apresentaram efeito anticâncer em 6 estudos e antioxidante em 7. O levantamento evidenciou a necessidade de mais estudos, tanto in vivo, quanto com óleos vegetais, a fim de compreender melhor a segurança de NPO. Nos experimentos laboratoriais, foram produzidas NP-OPB por nanoemulsificação e caracterizadas quanto à morfologia, tamanho de partícula, índice de polidispersibilidade (PDI), potencial zeta (PZ), pH, cor e carotenoides totais. A estabilidade das características de tamanho, PDI, PZ, pH e cor das NP-OPB (60 dias/4 ± 2oC) foi verificada quinzenalmente, e sua citotoxicidade foi avaliada através dos ensaios MTT e incorporação do iodeto de propídeo (IP) em células imortalizadas do hipocampo de camundongos (HT22). As NP-OPB produzidas apresentaram morfologia esférica, tamanho inicial de 232,17 ± 0,84 nm, PDI de 0,25 ± 0,01, PZ de -43,67 ± 3,16 mV, pH de 5,04 ± 0,02, e tendência ao amarelo, indicando tamanho adequado ( 30) e uniformidade (PDI 30) and uniformity (PDI < 0.3). The nanoencapsulation preserved 55.85% of the total CPO carotenoids. In the stability evaluation, there was a reduction in the pH value and yellow pigmentation, but the parameters of size, PDI, and PZ remained stable. In the MTT assay, CPO-NP did not affect HT22 cells at any concentration tested (2, 5 x 10-6 mg/ml to 2.5 x 10-1 mg/ml), however, the IP assay detected cytotoxicity in the highest concentration (2.5 x 10-1 mg/ml). Thus, concentrations = 2.5 x 10-2 mg/mL were considered safe for HT22 cells. The present study demonstrated the potential for using ONP at the national and international levels and pointed out gaps that need to be filled to better understand this technology safety. Also, CPO-NP formulated with PAF through the nanoemulsification technique were stable in 60 days of cold storage and were safe in HT22 cells, in concentrations = 2.5 x 10-2 mg/mL, being considered promising for application as a natural dye in foods that have a pH close to the range 4-5, in which the CPO-NP remained stable