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Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada Diana Filipa Lopes Penim Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Alimentar Orientador: Doutor Vitor Manuel Delgado Alves Coorientadora: Doutora Maria Luísa Beirão da Costa Júri: Presidente: Doutora Margarida Moldão Martins, Professora Auxiliar com agregação do Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa. Vogais: Doutor Vitor Manuel Delgado Alves, Professor Auxiliar do Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa; Doutora Maria Margarida Canas Mendes de Almeida Cardoso, Professora Auxiliar Convidada da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. 2015

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de

Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

Diana Filipa Lopes Penim

Dissertaccedilatildeo para a obtenccedilatildeo do Grau de Mestre em

Engenharia Alimentar

Orientador Doutor Vitor Manuel Delgado Alves

Coorientadora Doutora Maria Luiacutesa Beiratildeo da Costa

Juacuteri

Presidente Doutora Margarida Moldatildeo Martins Professora Auxiliar com agregaccedilatildeo do

Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa

Vogais Doutor Vitor Manuel Delgado Alves Professor Auxiliar do Instituto Superior de

Agronomia da Universidade de Lisboa

Doutora Maria Margarida Canas Mendes de Almeida Cardoso Professora

Auxiliar Convidada da Faculdade de Ciecircncias e Tecnologia da Universidade

Nova de Lisboa

2015

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

I

Agradecimentos

Eacute com grande consideraccedilatildeo que agradeccedilo a todos os que directa ou indirectamente contribuiacuteram e

ajudaram na realizaccedilatildeo deste trabalho

Ao professor Vitor Alves por toda a ajuda apoio e esclarecimentos prestados durante a realizaccedilatildeo da

tese de mestrado e pela disponibilidade e paciecircncia que demostrou ter

Aacute professora Maria Luiacutesa Beiratildeo da Costa que introduziu o tema da tese e que forneceu material de

apoio introdutoacuterio agrave teacutecnica de Spray-Drying

Agrave professora Margarida Moldatildeo que deu sempre uma palavra de apoio e incentivo no decorrer da

parte experimental do trabalho

Agrave minha famiacutelia e amigos que me apoiaram durante a realizaccedilatildeo do trabalho sem eles este trabalho

natildeo seria possiacutevel A eles agradeccedilo tudo que fizeram por mim

Um agradecimento especial aos meus pais agrave Laura Joana Liane e Margarida por nunca desistirem

de mim por natildeo me deixarem desistir da tese e por me apoiarem nos momentos mais difiacuteceis mas

tambeacutem por estarem presentes durante os bons momentos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

II

Resumo

O proacutepolis eacute uma resina elaborada pelas abelhas que apresenta diversas propriedades bioactivas

sendo uma das mais importantes a sua actividade antioxidante No presente trabalho procedeu-se agrave

microencapsulaccedilatildeo por spray drying de um extracto etanoacutelico de proacutepolis utilizando goma-araacutebica

quitosano e inulina como materiais de revestimento O extracto etanoacutelico de proacutepolis analisado

apresentou uma quantidade de compostos fenoacutelicos totais de cerca 443 mg EAG g Relativamente agrave

actividade antioxidante esta foi 0191 M Trolox g de proacutepolis e 0251 M Trolox g de proacutepolis atraveacutes

do meacutetodo DPPH e FRAP respectivamente Os compostos encapsulados nas micropartiacuteculas

continuaram a apresentar actividade antioxidante As micropartiacuteculas obtidas satildeo caacutepsulas e

apresentaram uma forma esfeacuterica com uma superfiacutecie lisa e o seu tamanho variou entre 5 e 25 μm

Em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada dos compostos fenoacutelicos destaca-se a libertaccedilatildeo por parte das

micropartiacuteculas de goma-araacutebica ser menor em relaccedilatildeo agraves outras matrizes em meio aacutecido e ser

maior em meio neutro A velocidade de libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute elevada no entanto em

meio neutro haacute uma maior libertaccedilatildeo do que em meio aacutecido

Palavras-chave Proacutepolis actividade antioxidante spray-drying goma-araacutebica inulina quitosano

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

III

Abstract

Proacutepolis is a resin produced by bees which has several bioactive properties the most important being

its antioxidant activity In the present work we proceeded to the microencapsulation by spray drying

of a proacutepolis ethanolic extract by using gum arabic inulin and chitosan as a coating material The

ethanol extract analyzed proacutepolis presented a quantity of phenolic compounds of about 443 mg GAE

g In relation to the antioxidant activity that was 0191 M Trolox g of propolis and 0251 M Trolox g

of propolis by DPPH method and FRAP respectively Compounds encapsulated in microparticles

have continued to antioxidant activity Microencapsulation of proacutepolis in different matrices produced

spherical microparticles having a smooth surface their size varied between 5 and 25 micrometers

Regarding the controlled release of phenolic compounds the release by gum arabic microparticles be

smaller than the other matrices in acid media and be higher in the neutral media It was observed that

the phenolic compounds release from the microparticles was low in both media however in neutral

medium there it was a greater than in acidic medium

Keywords proacutepolis antioxidant activity spray-drying gum arabic inulin chitosan

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IV

Extended Abstract

Proacutepolis is a natural resin produced by bees composed of several resinous and balsamic substance

sap flowers bee saliva pollen and wax Because of these mixing elements proacutepolis has a complex

chemical composition and various bioactive properties one of them are the antioxidant activity

Since a few years the food with antioxidant properties have become important due to its health benefit

so proacutepolis also became an attractive product due to their bioactive properties However proacutepolis is

also negatively characterized by its intense flavor and odor hence the need to hide andor cancel

these two proprieties

The present study aimed at encapsulate an ethanolic proacutepolis extract of in different matrices of

polysaccharides such as chitosan gum arabic and inulin and understand whether it was feasible to

carry out this procedure based on the physicochemical properties of the product concerned Another

additional objective was to study the behavior of active compound when microparticles were released

in acidic and neutral media analogously to what may occur in the stomach and intestine

It was quantified the antioxidant activity of the proacutepolis ethanolic extract by DPPH and FRAP

methods and total phenolics by Folin-Ciacalteu method The antioxidant activity was 0191 M Trolox

g of propolis and 0251 M Trolox g of propolis from DPPH and FRAP methods respectively To total

phenolics content was 443 mg GAE g of proacutepolis

After the encapsulation process by drying process different microparticles were obtained Gum

arabica with proacutepolis (GA) Chitosan with proacutepolis (Q1) Chitosan with citric acid and proacutepolis (Q2)

Inulin with proacutepolis (I)

Microparticles were characterized in terms of shape and size In general microparticles containing

proacutepolis had a spherical shape and a smooth surface Regarding the mean diameter it ranged

between this 5 and 25 μmIt was observed that the average size of the microparticles increased when

proacutepolis was encapsulated regarding to empty particles

This study also showed that the microparticles with proacutepolis still presented antioxidant activity

depending the value on the encapsulating matrix The degree of encapsulation of various

microparticles containing proacutepolis were GA=656 and 895 Q1=1228 and 1752 Q2=409 and 682

I=1866 and 3555 mg GAE g of particles by Folin ndash Ciacalteu method and direct method

respectively The antioxidant activity values obtained by DPPH method were 0169 0232 0092 and

0572 M Trolox g of particles for the FRAP method the values were 0036 07 0187 and 0896 M

Trolox g of particles for GA Q1 Q2 and I respectively

Release studies were performed in acidic medium (pH = 12) and neutral medium (pH = 70) It was

found that the release of bioactive compounds was low in both media however there was a greater

release in the neutral medium The release by gum arabic microparticles be smaller than the other

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

I

Agradecimentos

Eacute com grande consideraccedilatildeo que agradeccedilo a todos os que directa ou indirectamente contribuiacuteram e

ajudaram na realizaccedilatildeo deste trabalho

Ao professor Vitor Alves por toda a ajuda apoio e esclarecimentos prestados durante a realizaccedilatildeo da

tese de mestrado e pela disponibilidade e paciecircncia que demostrou ter

Aacute professora Maria Luiacutesa Beiratildeo da Costa que introduziu o tema da tese e que forneceu material de

apoio introdutoacuterio agrave teacutecnica de Spray-Drying

Agrave professora Margarida Moldatildeo que deu sempre uma palavra de apoio e incentivo no decorrer da

parte experimental do trabalho

Agrave minha famiacutelia e amigos que me apoiaram durante a realizaccedilatildeo do trabalho sem eles este trabalho

natildeo seria possiacutevel A eles agradeccedilo tudo que fizeram por mim

Um agradecimento especial aos meus pais agrave Laura Joana Liane e Margarida por nunca desistirem

de mim por natildeo me deixarem desistir da tese e por me apoiarem nos momentos mais difiacuteceis mas

tambeacutem por estarem presentes durante os bons momentos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

II

Resumo

O proacutepolis eacute uma resina elaborada pelas abelhas que apresenta diversas propriedades bioactivas

sendo uma das mais importantes a sua actividade antioxidante No presente trabalho procedeu-se agrave

microencapsulaccedilatildeo por spray drying de um extracto etanoacutelico de proacutepolis utilizando goma-araacutebica

quitosano e inulina como materiais de revestimento O extracto etanoacutelico de proacutepolis analisado

apresentou uma quantidade de compostos fenoacutelicos totais de cerca 443 mg EAG g Relativamente agrave

actividade antioxidante esta foi 0191 M Trolox g de proacutepolis e 0251 M Trolox g de proacutepolis atraveacutes

do meacutetodo DPPH e FRAP respectivamente Os compostos encapsulados nas micropartiacuteculas

continuaram a apresentar actividade antioxidante As micropartiacuteculas obtidas satildeo caacutepsulas e

apresentaram uma forma esfeacuterica com uma superfiacutecie lisa e o seu tamanho variou entre 5 e 25 μm

Em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada dos compostos fenoacutelicos destaca-se a libertaccedilatildeo por parte das

micropartiacuteculas de goma-araacutebica ser menor em relaccedilatildeo agraves outras matrizes em meio aacutecido e ser

maior em meio neutro A velocidade de libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute elevada no entanto em

meio neutro haacute uma maior libertaccedilatildeo do que em meio aacutecido

Palavras-chave Proacutepolis actividade antioxidante spray-drying goma-araacutebica inulina quitosano

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

III

Abstract

Proacutepolis is a resin produced by bees which has several bioactive properties the most important being

its antioxidant activity In the present work we proceeded to the microencapsulation by spray drying

of a proacutepolis ethanolic extract by using gum arabic inulin and chitosan as a coating material The

ethanol extract analyzed proacutepolis presented a quantity of phenolic compounds of about 443 mg GAE

g In relation to the antioxidant activity that was 0191 M Trolox g of propolis and 0251 M Trolox g

of propolis by DPPH method and FRAP respectively Compounds encapsulated in microparticles

have continued to antioxidant activity Microencapsulation of proacutepolis in different matrices produced

spherical microparticles having a smooth surface their size varied between 5 and 25 micrometers

Regarding the controlled release of phenolic compounds the release by gum arabic microparticles be

smaller than the other matrices in acid media and be higher in the neutral media It was observed that

the phenolic compounds release from the microparticles was low in both media however in neutral

medium there it was a greater than in acidic medium

Keywords proacutepolis antioxidant activity spray-drying gum arabic inulin chitosan

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IV

Extended Abstract

Proacutepolis is a natural resin produced by bees composed of several resinous and balsamic substance

sap flowers bee saliva pollen and wax Because of these mixing elements proacutepolis has a complex

chemical composition and various bioactive properties one of them are the antioxidant activity

Since a few years the food with antioxidant properties have become important due to its health benefit

so proacutepolis also became an attractive product due to their bioactive properties However proacutepolis is

also negatively characterized by its intense flavor and odor hence the need to hide andor cancel

these two proprieties

The present study aimed at encapsulate an ethanolic proacutepolis extract of in different matrices of

polysaccharides such as chitosan gum arabic and inulin and understand whether it was feasible to

carry out this procedure based on the physicochemical properties of the product concerned Another

additional objective was to study the behavior of active compound when microparticles were released

in acidic and neutral media analogously to what may occur in the stomach and intestine

It was quantified the antioxidant activity of the proacutepolis ethanolic extract by DPPH and FRAP

methods and total phenolics by Folin-Ciacalteu method The antioxidant activity was 0191 M Trolox

g of propolis and 0251 M Trolox g of propolis from DPPH and FRAP methods respectively To total

phenolics content was 443 mg GAE g of proacutepolis

After the encapsulation process by drying process different microparticles were obtained Gum

arabica with proacutepolis (GA) Chitosan with proacutepolis (Q1) Chitosan with citric acid and proacutepolis (Q2)

Inulin with proacutepolis (I)

Microparticles were characterized in terms of shape and size In general microparticles containing

proacutepolis had a spherical shape and a smooth surface Regarding the mean diameter it ranged

between this 5 and 25 μmIt was observed that the average size of the microparticles increased when

proacutepolis was encapsulated regarding to empty particles

This study also showed that the microparticles with proacutepolis still presented antioxidant activity

depending the value on the encapsulating matrix The degree of encapsulation of various

microparticles containing proacutepolis were GA=656 and 895 Q1=1228 and 1752 Q2=409 and 682

I=1866 and 3555 mg GAE g of particles by Folin ndash Ciacalteu method and direct method

respectively The antioxidant activity values obtained by DPPH method were 0169 0232 0092 and

0572 M Trolox g of particles for the FRAP method the values were 0036 07 0187 and 0896 M

Trolox g of particles for GA Q1 Q2 and I respectively

Release studies were performed in acidic medium (pH = 12) and neutral medium (pH = 70) It was

found that the release of bioactive compounds was low in both media however there was a greater

release in the neutral medium The release by gum arabic microparticles be smaller than the other

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 3: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

II

Resumo

O proacutepolis eacute uma resina elaborada pelas abelhas que apresenta diversas propriedades bioactivas

sendo uma das mais importantes a sua actividade antioxidante No presente trabalho procedeu-se agrave

microencapsulaccedilatildeo por spray drying de um extracto etanoacutelico de proacutepolis utilizando goma-araacutebica

quitosano e inulina como materiais de revestimento O extracto etanoacutelico de proacutepolis analisado

apresentou uma quantidade de compostos fenoacutelicos totais de cerca 443 mg EAG g Relativamente agrave

actividade antioxidante esta foi 0191 M Trolox g de proacutepolis e 0251 M Trolox g de proacutepolis atraveacutes

do meacutetodo DPPH e FRAP respectivamente Os compostos encapsulados nas micropartiacuteculas

continuaram a apresentar actividade antioxidante As micropartiacuteculas obtidas satildeo caacutepsulas e

apresentaram uma forma esfeacuterica com uma superfiacutecie lisa e o seu tamanho variou entre 5 e 25 μm

Em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada dos compostos fenoacutelicos destaca-se a libertaccedilatildeo por parte das

micropartiacuteculas de goma-araacutebica ser menor em relaccedilatildeo agraves outras matrizes em meio aacutecido e ser

maior em meio neutro A velocidade de libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute elevada no entanto em

meio neutro haacute uma maior libertaccedilatildeo do que em meio aacutecido

Palavras-chave Proacutepolis actividade antioxidante spray-drying goma-araacutebica inulina quitosano

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

III

Abstract

Proacutepolis is a resin produced by bees which has several bioactive properties the most important being

its antioxidant activity In the present work we proceeded to the microencapsulation by spray drying

of a proacutepolis ethanolic extract by using gum arabic inulin and chitosan as a coating material The

ethanol extract analyzed proacutepolis presented a quantity of phenolic compounds of about 443 mg GAE

g In relation to the antioxidant activity that was 0191 M Trolox g of propolis and 0251 M Trolox g

of propolis by DPPH method and FRAP respectively Compounds encapsulated in microparticles

have continued to antioxidant activity Microencapsulation of proacutepolis in different matrices produced

spherical microparticles having a smooth surface their size varied between 5 and 25 micrometers

Regarding the controlled release of phenolic compounds the release by gum arabic microparticles be

smaller than the other matrices in acid media and be higher in the neutral media It was observed that

the phenolic compounds release from the microparticles was low in both media however in neutral

medium there it was a greater than in acidic medium

Keywords proacutepolis antioxidant activity spray-drying gum arabic inulin chitosan

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IV

Extended Abstract

Proacutepolis is a natural resin produced by bees composed of several resinous and balsamic substance

sap flowers bee saliva pollen and wax Because of these mixing elements proacutepolis has a complex

chemical composition and various bioactive properties one of them are the antioxidant activity

Since a few years the food with antioxidant properties have become important due to its health benefit

so proacutepolis also became an attractive product due to their bioactive properties However proacutepolis is

also negatively characterized by its intense flavor and odor hence the need to hide andor cancel

these two proprieties

The present study aimed at encapsulate an ethanolic proacutepolis extract of in different matrices of

polysaccharides such as chitosan gum arabic and inulin and understand whether it was feasible to

carry out this procedure based on the physicochemical properties of the product concerned Another

additional objective was to study the behavior of active compound when microparticles were released

in acidic and neutral media analogously to what may occur in the stomach and intestine

It was quantified the antioxidant activity of the proacutepolis ethanolic extract by DPPH and FRAP

methods and total phenolics by Folin-Ciacalteu method The antioxidant activity was 0191 M Trolox

g of propolis and 0251 M Trolox g of propolis from DPPH and FRAP methods respectively To total

phenolics content was 443 mg GAE g of proacutepolis

After the encapsulation process by drying process different microparticles were obtained Gum

arabica with proacutepolis (GA) Chitosan with proacutepolis (Q1) Chitosan with citric acid and proacutepolis (Q2)

Inulin with proacutepolis (I)

Microparticles were characterized in terms of shape and size In general microparticles containing

proacutepolis had a spherical shape and a smooth surface Regarding the mean diameter it ranged

between this 5 and 25 μmIt was observed that the average size of the microparticles increased when

proacutepolis was encapsulated regarding to empty particles

This study also showed that the microparticles with proacutepolis still presented antioxidant activity

depending the value on the encapsulating matrix The degree of encapsulation of various

microparticles containing proacutepolis were GA=656 and 895 Q1=1228 and 1752 Q2=409 and 682

I=1866 and 3555 mg GAE g of particles by Folin ndash Ciacalteu method and direct method

respectively The antioxidant activity values obtained by DPPH method were 0169 0232 0092 and

0572 M Trolox g of particles for the FRAP method the values were 0036 07 0187 and 0896 M

Trolox g of particles for GA Q1 Q2 and I respectively

Release studies were performed in acidic medium (pH = 12) and neutral medium (pH = 70) It was

found that the release of bioactive compounds was low in both media however there was a greater

release in the neutral medium The release by gum arabic microparticles be smaller than the other

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 4: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

III

Abstract

Proacutepolis is a resin produced by bees which has several bioactive properties the most important being

its antioxidant activity In the present work we proceeded to the microencapsulation by spray drying

of a proacutepolis ethanolic extract by using gum arabic inulin and chitosan as a coating material The

ethanol extract analyzed proacutepolis presented a quantity of phenolic compounds of about 443 mg GAE

g In relation to the antioxidant activity that was 0191 M Trolox g of propolis and 0251 M Trolox g

of propolis by DPPH method and FRAP respectively Compounds encapsulated in microparticles

have continued to antioxidant activity Microencapsulation of proacutepolis in different matrices produced

spherical microparticles having a smooth surface their size varied between 5 and 25 micrometers

Regarding the controlled release of phenolic compounds the release by gum arabic microparticles be

smaller than the other matrices in acid media and be higher in the neutral media It was observed that

the phenolic compounds release from the microparticles was low in both media however in neutral

medium there it was a greater than in acidic medium

Keywords proacutepolis antioxidant activity spray-drying gum arabic inulin chitosan

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IV

Extended Abstract

Proacutepolis is a natural resin produced by bees composed of several resinous and balsamic substance

sap flowers bee saliva pollen and wax Because of these mixing elements proacutepolis has a complex

chemical composition and various bioactive properties one of them are the antioxidant activity

Since a few years the food with antioxidant properties have become important due to its health benefit

so proacutepolis also became an attractive product due to their bioactive properties However proacutepolis is

also negatively characterized by its intense flavor and odor hence the need to hide andor cancel

these two proprieties

The present study aimed at encapsulate an ethanolic proacutepolis extract of in different matrices of

polysaccharides such as chitosan gum arabic and inulin and understand whether it was feasible to

carry out this procedure based on the physicochemical properties of the product concerned Another

additional objective was to study the behavior of active compound when microparticles were released

in acidic and neutral media analogously to what may occur in the stomach and intestine

It was quantified the antioxidant activity of the proacutepolis ethanolic extract by DPPH and FRAP

methods and total phenolics by Folin-Ciacalteu method The antioxidant activity was 0191 M Trolox

g of propolis and 0251 M Trolox g of propolis from DPPH and FRAP methods respectively To total

phenolics content was 443 mg GAE g of proacutepolis

After the encapsulation process by drying process different microparticles were obtained Gum

arabica with proacutepolis (GA) Chitosan with proacutepolis (Q1) Chitosan with citric acid and proacutepolis (Q2)

Inulin with proacutepolis (I)

Microparticles were characterized in terms of shape and size In general microparticles containing

proacutepolis had a spherical shape and a smooth surface Regarding the mean diameter it ranged

between this 5 and 25 μmIt was observed that the average size of the microparticles increased when

proacutepolis was encapsulated regarding to empty particles

This study also showed that the microparticles with proacutepolis still presented antioxidant activity

depending the value on the encapsulating matrix The degree of encapsulation of various

microparticles containing proacutepolis were GA=656 and 895 Q1=1228 and 1752 Q2=409 and 682

I=1866 and 3555 mg GAE g of particles by Folin ndash Ciacalteu method and direct method

respectively The antioxidant activity values obtained by DPPH method were 0169 0232 0092 and

0572 M Trolox g of particles for the FRAP method the values were 0036 07 0187 and 0896 M

Trolox g of particles for GA Q1 Q2 and I respectively

Release studies were performed in acidic medium (pH = 12) and neutral medium (pH = 70) It was

found that the release of bioactive compounds was low in both media however there was a greater

release in the neutral medium The release by gum arabic microparticles be smaller than the other

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IV

Extended Abstract

Proacutepolis is a natural resin produced by bees composed of several resinous and balsamic substance

sap flowers bee saliva pollen and wax Because of these mixing elements proacutepolis has a complex

chemical composition and various bioactive properties one of them are the antioxidant activity

Since a few years the food with antioxidant properties have become important due to its health benefit

so proacutepolis also became an attractive product due to their bioactive properties However proacutepolis is

also negatively characterized by its intense flavor and odor hence the need to hide andor cancel

these two proprieties

The present study aimed at encapsulate an ethanolic proacutepolis extract of in different matrices of

polysaccharides such as chitosan gum arabic and inulin and understand whether it was feasible to

carry out this procedure based on the physicochemical properties of the product concerned Another

additional objective was to study the behavior of active compound when microparticles were released

in acidic and neutral media analogously to what may occur in the stomach and intestine

It was quantified the antioxidant activity of the proacutepolis ethanolic extract by DPPH and FRAP

methods and total phenolics by Folin-Ciacalteu method The antioxidant activity was 0191 M Trolox

g of propolis and 0251 M Trolox g of propolis from DPPH and FRAP methods respectively To total

phenolics content was 443 mg GAE g of proacutepolis

After the encapsulation process by drying process different microparticles were obtained Gum

arabica with proacutepolis (GA) Chitosan with proacutepolis (Q1) Chitosan with citric acid and proacutepolis (Q2)

Inulin with proacutepolis (I)

Microparticles were characterized in terms of shape and size In general microparticles containing

proacutepolis had a spherical shape and a smooth surface Regarding the mean diameter it ranged

between this 5 and 25 μmIt was observed that the average size of the microparticles increased when

proacutepolis was encapsulated regarding to empty particles

This study also showed that the microparticles with proacutepolis still presented antioxidant activity

depending the value on the encapsulating matrix The degree of encapsulation of various

microparticles containing proacutepolis were GA=656 and 895 Q1=1228 and 1752 Q2=409 and 682

I=1866 and 3555 mg GAE g of particles by Folin ndash Ciacalteu method and direct method

respectively The antioxidant activity values obtained by DPPH method were 0169 0232 0092 and

0572 M Trolox g of particles for the FRAP method the values were 0036 07 0187 and 0896 M

Trolox g of particles for GA Q1 Q2 and I respectively

Release studies were performed in acidic medium (pH = 12) and neutral medium (pH = 70) It was

found that the release of bioactive compounds was low in both media however there was a greater

release in the neutral medium The release by gum arabic microparticles be smaller than the other

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 6: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

V

matrices in acid media and be higher in the neutral media The different chemical composition of Gum

arabica for other matrices should be the main factor for this behavior

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 7: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VI

Iacutendice

Agradecimentos I

ResumoII

Abstract III

Extended Abstract IV

Lista de Figuras IX

Lista de Tabelas X

Lista de Abreviaturas XI

I Introduccedilatildeo e Objectivos 1

II Enquadramento Teoacuterico 2

1 Proacutepolis 2

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica 2

12 Propriedades Farmacoloacutegicas 3

13 Produtos com Proacutepolis 3

2 Actividade Antioxidante 4

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 4

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu 5

212 Meacutetodo Directo 5

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 5

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH 5

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP 6

3 Microencapsulaccedilatildeo 7

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo 7

311 Etapas do Processo 8

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo 9

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo 11

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes 11

321 Goma-Araacutebica 12

322 Inulina 12

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VII

323 Quitosano 13

33 Estrutura das Micropartiacuteculas 14

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados 16

III Desenvolvimentos Experimental 19

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 19

11 Preparaccedilatildeo das Amostras 19

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos 19

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante 20

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis 21

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees 21

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica 21

212 Soluccedilatildeo de Inulina 22

213 Soluccedilatildeo de Quitosano 22

22 Condiccedilotildees do Processo de Secagem 23

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 24

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 24

32 Extracccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis 24

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 25

IV Resultados e Discussatildeo 27

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos atraveacutes do Meacutetodo Folin-Ciacalteu 27

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis 27

21 Meacutetodo DPPH 27

22 Meacutetodo FRAP 28

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas 30

31 Morfologia das Micropartiacuteculas 30

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 30

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 31

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 32

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 33

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 9: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

VIII

32 Tamanho das Micropartiacuteculas 34

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica 34

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano 35

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico 35

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina 36

33 Grau de Encapsulamento 37

34 Actividade Antioxidante das Micropartiacuteculas 38

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados 39

61 Libertaccedilatildeo em meio Aacutecido 39

62 Libertaccedilatildeo em meio Neutro 41

V Conclusotildees 43

VI Trabalho Futuro 44

VII Referecircncias Bibliograacuteficas 45

VIII Anexos 51

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

IX

Lista de Figuras

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis

c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccediladoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

Figura 2 Spray Dryer LabPlant SD-05helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 3 Spray Dryerhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

Figura 5 Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200

x d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 200 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo a) 500 x b) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x

d) 1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d)

1000 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

Figura 9 Microcaacutepsula de Inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a)Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas Ihelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA -

Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido

ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio

neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 -

Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfatohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

X

Lista de Tabelas

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Spray-Drying1helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-dryinghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPHhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAPhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

Tabela 7 Actividade Antioxidante das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAPhelliphelliphellip38

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos de e velocidade inicial das diferentes

micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutrohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

XI

Lista de Abreviaturas

Abs Absorvacircncia

Ag Aacutecido Gaacutelico

DPPH 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EAG Equivalentes em Aacutecido Gaacutelico

FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica

GA Micropartiacuteculas de goma-araacutebica com proacutepolis

I Micropartiacuteculas de inulina

I Micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano

Q1 Micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico

Q2 Micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato

Q3 Micropartiacuteculas de quitosano com tripolifosfato e proacutepolis

RSA Radical Scavenging Activity

SEM Scanning Electron Microscopy

TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity

TPTZ 246-tryridyl-s-triazina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

1

I Introduccedilatildeo e Objectivos

De forma a melhorar a qualidade de vida e ajudar na longevidade de vida das pessoas a comunidade

cientiacutefica tem vindo a estudar novas tecnologias e produtos capazes de responder a esses

propoacutesitos

Dos vaacuterios compostos existentes nos frutos e vegetais os antioxidantes satildeo os que mais tecircm captado

a atenccedilatildeo dos investigadores devido agraves suas propriedades fiacutesico-quiacutemicas aleacutem dos seus benefiacutecios

para a sauacutede Estudos realizados comprovam que a ingestatildeo de antioxidantes contribui para a

diminuiccedilatildeo do risco de doenccedilas cardiovasculares e cancro sendo tambeacutem anti-inflamatoacuterio e tendo

ainda outras indicaccedilotildees terapecircuticas

Existem antioxidantes naturais tais como as vitaminas os compostos fenoacutelicos e os carotenoacuteides no

entanto tambeacutem existem antioxidantes sinteacuteticos tanto uns como outros satildeo utilizados na induacutestria

alimentar para retardar o processo de oxidaccedilatildeo dos alimentos

De entre os diversos alimentos e ou produtos que apresentam propriedades antioxidantes o proacutepolis

eacute um dos produtos que tem vindo a ser foco de estudo O proacutepolis eacute uma resina natural produzida

pelas abelhas apresenta uma complexa composiccedilatildeo quiacutemica o que lhe confere propriedades

bioactivas entre outras Duas das caracteriacutesticas que tornam este produto sensorialmente

desagradaacutevel satildeo o seu aroma e odor intensos havendo a necessidade de diminuir eou atenuar

estes atributos

A evoluccedilatildeo da tecnologia permitiu com o tempo desenvolver teacutecnicas capazes de aprisionar

substacircncias eou compostos dentro de materiais de forma a obter-se microcaacutepsulas A teacutecnica de

microencapsulaccedilatildeo permite a obtenccedilatildeo de microcaacutepsulas que protegem o composto com

propriedades bioactivas do meio ambiente envolvente

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo sendo a teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo uma

das mais utilizadas devido ao seu custo e agraves vaacuterias vantagens do equipamento e da sua utilizaccedilatildeo

O presente trabalho teve como objectivos encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis em matrizes de

polissacaacuteridos como o quitosano a goma-araacutebica e a inulina compreender a viabilidade de realizar

este procedimento tendo por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas do produto em causa analisar as

microcaacutepsulas quanto agrave sua forma e tamanho avaliar a actividade antioxidante e a quantidade de

compostos fenoacutelicos apoacutes a microencapsulaccedilatildeo do proacutepolis nas diferentes matrizes e por fim o

estudo do perfil de libertaccedilatildeo dos compostos encapsulados quando as diferentes matrizes contendo

proacutepolis eram colocadas em meio aacutecido e meio neutro de forma anaacuteloga ao que pode ocorrer no

estocircmago e no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

2

II Enquadramento Teoacuterico

1 Proacutepolis

A palavra Proacutepolis tem origem etimoloacutegica greco-latina onde proacute tem o sentido de em defesa de e

polis significa cidade sendo uma substacircncia utilizada pelas abelhas para cobrir consolidar e calafetar

as fendas e paredes irregulares da colmeia (Matsuno 1997)

O proacutepolis eacute uma substacircncia resinosa recolhida pelas abelhas de brotos e exsudados resinosos de

algumas plantas (pinheiros asbestos aacutelamos beacutetalas carvalhos laranjais castanheiros faias

ulmeiros chorotildees eucaliptos e outras espeacutecies) (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) A sua cor eacute

predominantemente castanho-escuro mas pode variar ateacute amarelo claro (Burdock 1998) As suas

propriedades mecacircnicas dependem da temperatura apresentando um comportamento viscoelaacutestico a

temperaturas elevadas (acima de 30 ˚C) sendo riacutegido e quebradiccedilo a baixas temperaturas (abaixo de

15 ˚C) (Matsuno 1997)

Existem duas teorias que tentam explicar a origem do proacutepolis Uma tem por base de que o produto eacute

elaborado por abelhas com mais de 15 dias de vida e que resulta da recolha de substacircncias

balsacircmicas e resinosas existentes nos ramos e troncos de aacutervores A outra teoria defende que o

proacutepolis eacute um produto que resulta da digestatildeo dos gratildeos de poacutelen que as abelhas recolhem das flores

(Matsuno 1997)

11 Composiccedilatildeo Quiacutemica

O proacutepolis eacute constituiacutedo por diversos componentes designadamente substacircncias resinosas e

balsacircmicas outros provenientes da seiva das flores da saliva da abelha do poacutelen e da cera

(Matsuno 1997)

A sua composiccedilatildeo quiacutemica eacute complexa e variaacutevel dependendo da origem das espeacutecies botacircnicas e

da sua colheita da quantidade de poacutelen e ceras presentes e da quantidade de secreccedilotildees da abelha

utilizada no seu processo de transformaccedilatildeo (Matsuno 1997 Barbarić et al 2011) No entanto eacute

referido que o proacutepolis eacute constituiacutedo por 50 de substacircncias resinosas e balsacircmicas 25 a 35 de

ceras 10 de oacuteleos essenciais 5 de gratildeos de poacutelen e 5 de outras substacircncias orgacircnicas e

minerais (Matsuno 1997)

Dos estudos realizados ao proacutepolis foram identificados mais de 180 compostos principalmente

polifenoacuteis destes a maior parte satildeo flavonoacuteides (pinostrobina quercetina pinobanquesina) aos quais

estatildeo associados aacutecidos fenoacutelicos (aacutecidos benzoacuteico gaacutelico feruacutelico e cafeico) vitaminas (vitamina C

e E proacute-vitamina A e vitaminas do grupo B) aacutecidos gordos natildeo saturados compostos terpeacutenicos e

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

3

minerais (caacutelcio potaacutessio soacutedio manganecircs ferro alumiacutenio foacutesforo siliacutecio vanaacutedio e estrocircncio)

(Matsuno 1997 Barbarić et al 2011)

O proacutepolis eacute ainda constituiacutedo por 29 tipos de substacircncias volaacuteteis o que confere odores

caracteriacutesticos e um grande complexo de fragracircncias ao seu perfil de aroma (Branco 2001)

12 Propriedades Farmacoloacutegicas

Historicamente o proacutepolis era utilizado na medicina para tratar diversas doenccedilas Devido aos diversos

compostos presentes no proacutepolis este era utilizado como faacutermaco para ajudar no tratamento de

doenccedilas como a tuberculose renal profilaxia de lesotildees no colo do uacutetero colite subaguda e na colite

croacutenica hipertensatildeo inflamaccedilotildees vaginais e do colo do uacutetero otorrinolaringologia bronquite natildeo

especiacutefica pneumonia e tuberculose laringite e rinofaringite croacutenica rinite croacutenica tiroacuteide (boacutecio) a

doenccedila de Leiner-Moussous doenccedilas dermatoloacutegicas (tricofitia e sicose hiperqueratose e

epidermofitose queimaduras e queda do cabelo) (Matsuno 1997 Branco 2001)

Com os avanccedilos tecnoloacutegicos e estudos realizados ao proacutepolis foi possiacutevel constatar que este

apresenta uma elevada concentraccedilatildeo de flavonoacuteides o que lhe atribuiacute poder antioxidante anti-

inflamatoacuterio antibacteriano e anticanceriacutegeno (Mohammadzadeh et al 2007 Barbarić et al 2011)

13 Produtos com Proacutepolis

O proacutepolis pode apresentar-se em bruto em extracto ou em soluccedilatildeo aquosa ou etanolica No entanto

existem muitos outros produtos que apresentam proacutepolis na sua composiccedilatildeo por exemplo sprays

pomadas cremes rebuccedilados pastilhas elaacutesticas shampoos gel de banho e sabonetes Na figura 1

estatildeo representados alguns exemplos de produtos onde o proacutepolis se encontra presente (Matsuno

1997 Branco 2001)

Figura 1 Exemplos de produtos formados por proacutepolis a) Proacutepolis em bruto b) Extracto de proacutepolis c) Gel para o rosto d) Pasta dentiacutefrica e) Rebuccedilados

a) b) c) d) e)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

4

2 Actividade Antioxidante

Halliwell e Guterridge (1995) definiram um antioxidante como qualquer substacircncia que quando

presente em baixas concentraccedilotildees em comparaccedilatildeo com as de um substrato oxidaacutevel diminui

significativamente ou evita a oxidaccedilatildeo do referido substrato (Benzie e Strain 1999)

Durante o processo metaboacutelico satildeo produzidas espeacutecies reactivas de oxigeacutenio (ROS) tais como o

radical superoacutexido (O2-) o radical hidroxilo (OH) e o radical peroacutexilo (ROO) Os mesmos satildeo

responsaacuteveis pela oxidaccedilatildeo de liacutepidos proteiacutenas e aacutecidos nucleicos podendo levar ao aparecimento

de doenccedilas croacutenicas doenccedilas coronaacuterias arteriosclerose cancro entre outras (Wong et al 2006) A

forma de evitaratenuar o efeito destes radicais eacute consumindo alimentos ricos em antioxidantes De

um modo geral os antioxidantes tecircm a capacidade de doar um aacutetomo de hidrogeacutenio ou um electratildeo e

de desemparelhar electrotildees devido agrave sua estrutura aromaacutetica Assim os antioxidantes satildeo capazes

de proteger as moleacuteculas bioloacutegicas das oxidaccedilotildees sendo importante estudar e avaliar a sua

actividade (Fernandez-Panchos et al 2008)

Existem diversas teacutecnicas para avaliar o potencial antioxidante de uma substacircncia A partir da

definiccedilatildeo TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) eacute possiacutevel determinar a actividade

antioxidante de uma substacircncia utilizando o reagente Trolox como padratildeo

Existem diversos meacutetodos que utilizam o trolox como padratildeo No presente trabalho abordou-se a

quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu e do meacutetodo directo e a

avaliaccedilatildeo da actividade antioxidante atraveacutes do meacutetodo baseado na captaccedilatildeo de radicais (DPPH) e

do meacutetodo de oxidaccedilatildeo do ferro (FRAP)

21 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos Totais

211 Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

Os compostos fenoacutelicos satildeo um grupo de antioxidantes muito importantes e especiacutefico satildeo formados

por um grupo hidroxilo ligado a um grupo hidrocarboneto aromaacutetico Com base no nuacutemero de

unidades de fenol existente os compostos fenoacutelicos podem ser classificados como fenoacuteis simples ou

polifenoacuteis

Um dos meacutetodos mais utilizados para quantificar os compostos fenoacutelicos eacute o meacutetodo de Folin-

Ciacalteu Este meacutetodo resulta da adaptaccedilatildeo do meacutetodo de Folin-Denis no qual se adicionou sulfato

de liacutetio para evitar precipitaccedilotildees tornando este meacutetodo mais sensiacutevel a compostos fenoacutelicos

(Hemingway et al 1992 Zhang et al 2006)

No meacutetodo de Folin-Ciacalteu o reagente de Folin formado por heteropoliaacutecidos e por aacutecidos

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) quando em meio de reacccedilatildeo alcalino os aacutecidos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 17: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

5

fosfomolibdiacuteco (MoO42-

) e fosfotungtico (WO42-

) reduzem formando-se o azul molibdeacutenio e o azul

tungsteacutenio por outro lado ocorre a oxidaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos (Hemingway et al 1992 Ikawa

et al 2003)

Apoacutes a reacccedilatildeo obteacutem-se uma soluccedilatildeo de cor azul que pode ser monitorizada atraveacutes de

espectrofotometria A concentraccedilatildeo de compostos fenoacutelicos eacute proporcional agrave intensidade de luz

absorvida a um comprimento de onda de 760 nm onde outras espeacutecies bioloacutegicas natildeo o satildeo Os

valores de absorvacircncia normalmente satildeo comparados com uma curva padratildeo formada por aacutecido

gaacutelico O teor de fenoacutelicos totais eacute expresso geralmente em equivalentes de aacutecido gaacutelico por grama

ou por litro (Schwannecke 2009) Contudo os compostos presentes neste meacutetodo natildeo reagem

apenas com compostos fenoacutelicos podendo a presenccedila de agentes redutores interferir na anaacutelise dos

compostos e no resultado obtido (Hemingway et al 1992)

212 Meacutetodo Directo

O meacutetodo directo baseia-se na mediccedilatildeo directa da absorvacircncia atraveacutes de espectrofotometria Natildeo

havendo necessidade de fazer reagir a amostra com outros reagentes

Este meacutetodo tambeacutem conhecido de espectrofotometria UVVisiacutevel permite quantificarmedir o

processo de biodegradaccedilatildeo atraveacutes do raacutecio da absorvacircncia (Santos etal 2014)

Por norma eacute um meacutetodo bastante utilizado para a detecccedilatildeo de nitritos e nitratos utilizando um

comprimento de onda entre 200-230 nm no entanto eacute possiacutevel utilizar outros comprimentos de onda

para a detecccedilatildeo de outros compostos (Nollet 2000)

Este eacute um meacutetodo raacutepido e de baixo custo no entanto eacute um meacutetodo sensiacutevel e que pode induzir

erros Estes erros podem dever-se agrave existecircncia de interferentes presentes em soluccedilatildeo e devido agrave

presenccedila de compostos que absorvam radiaccedilatildeo num mesmo comprimento de onda que o composto a

ser analisado (Bart 2006)

22 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

221 Meacutetodo baseado na reacccedilatildeo com o radical de DPPH

Este meacutetodo consiste em fazer reagir o radical DPPH (22- Difenil-1-picrilhidrazilo) com uma soluccedilatildeo

que contenha um antioxidante ou um radical livre No caso de o DPPH reagir com um antioxidante

ocorre a cedecircncia do aacutetomo de hidrogeacutenio por parte do antioxidante para o DPPH por outro lado se

o DPPH reagir com um radical livre haveraacute a cedecircncia do electratildeo do radical para o DPPH Nas

equaccedilotildees 1 e 2 eacute possiacutevel observar a reduccedilatildeo do DPPH com um antioxidante e com um radical livre

respectivamente (Brand-Williams et al 1995 Milardović et al 2006 Lee et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

6

DPPH + AH rarr DPPH-H + A Equaccedilatildeo 1

DPPH + R rarr DPPH-R Equaccedilatildeo 2

Durante a reacccedilatildeo o radical DPPH reduz-se aumentando assim a quantidade de DPPH natildeo

disponiacutevel este aumento eacute proporcional agrave diminuiccedilatildeo da absorvacircncia a um comprimento de onda

entre os 515-517 nm A diminuiccedilatildeo da absorvacircncia eacute facilmente visiacutevel devido agrave mudanccedila de cor da

substacircncia Inicialmente quando haacute muito DPPH livre a soluccedilatildeo apresenta uma cor violeta escura e agrave

medida que a reacccedilatildeo vai ocorrendo o violeta vai tornando-se cada vez menos intenso Quando todo

o DPPH reage a soluccedilatildeo passa a ter uma cor amarelo paacutelida (Brand-Williams et al 1995 Milardović

et al 2006)

222 Meacutetodo baseado na oxidaccedilatildeo do ferro - FRAP

Existem antioxidantes natildeo-enzimaacuteticos que satildeo espeacutecies redutoras e tecircm a capacidade de inactivar

oxidantes atraveacutes de reacccedilotildees redox onde a espeacutecie reactiva eacute reduzida devido agrave oxidaccedilatildeo do

antioxidante Neste caso o poder redutor eacute o mesmo que o poder antioxidante Uma forma de avaliar

o poder redutor eacute atraveacutes de um meacutetodo colorimeacutetrico utilizando um oxidante em excesso

estequiomeacutetrico que seja facilmente reduziacutevel No entanto o meacutetodo mais utilizado eacute o poder

oxidanteredutor do ferro (FRAP)onde os antioxidantes satildeo utilizados como redutores no meacutetodo

colorimeacutetrico (Benzie e Strain 1996)

Quando o complexo tripyridyltriazine feacuterrico (FeIII-TPTZ) eacute colocado num meio reaccional de pH baixo

o complexo reduz-se para a sua forma ferrosa (FeII) Assim um meio reaccional cujo potencial redox

seja mais baixo do que o meio de reacccedilatildeo feacuterricoferroso ocorreraacute a conversatildeo do complexo feacuterrico

(FeIII) em ferroso (Fe

II)

A soluccedilatildeo formada apresenta uma tonalidade azul escura e a leitura da sua absorvacircncia pode ser

realizada atraveacutes de espectrofotometria a um comprimento de onda de 593 nm A variaccedilatildeo da

absorvacircncia estaacute directamente relacionada com o potencial de reduccedilatildeo no qual os electrotildees satildeo

doados aos antioxidantes presentes na reacccedilatildeo (Benzie e Strain 1996 1999)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 19: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

7

3 Microencapsulaccedilatildeo

A microencapsulaccedilatildeo eacute um processo no qual um composto com caracteriacutesticas especiacuteficas

designado por core eacute revestido por um material de revestimento que forma uma barreira wall sob a

forma de pequenas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007)

Este processo promove uma barreira fiacutesico-quiacutemica entre o core e o ambiente externo protegendo

assim o material core Por outro lado torna-se possiacutevel promover uma libertaccedilatildeo controlada do

composto encapsulado mascarar o sabor eou flavour do material encapsulado e ainda diluir

pequeniacutessimas quantidades de material encapsulado Por estas razotildees a induacutestria alimentar e

farmacecircutica recorrem cada vez mais ao processo de microencapsulaccedilatildeo (Shahidi et al 1993

Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversas teacutecnicas de microencapsulaccedilatildeo tais como spray-drying spray-cooling spray-

chilling extrusatildeo liofilizaccedilatildeo coacervaccedilatildeo co-cristalizaccedilatildeo aprisionamento em lipossomas

polimerizaccedilatildeo interfacial inclusatildeo molecular entre outros (Gharsallaoui et al 2007 Jyothi et al

2010)

Neste trabalho a teacutecnica utilizada para encapsular o proacutepolis foi o processo de secagem por

atomizaccedilatildeo

31 Processo de Secagem por Atomizaccedilatildeo

A teacutecnica de secagem por atomizaccedilatildeo tambeacutem conhecida por spray-drying surgiu em 1930 sendo

utilizada para encapsular flavours utilizando a goma-araacutebica como material de revestimento Esta eacute

uma das teacutecnicas mais comuns utilizadas para encapsular produtos para alimentos devido ao seu

baixo custo e disponibilidade do equipamento (Shahidi et al 1993)

De um modo geral o processo de spray-drying consiste numa operaccedilatildeo unitaacuteria na qual um produto

liacutequido eacute atomizado numa corrente de gaacutes quente obtendo-se seguidamente as micropartiacuteculas por

secagem das gotas A alimentaccedilatildeo liacutequida inicial eacute por norma uma soluccedilatildeo emulsatildeo ou suspensatildeo

Os gases mais utilizados satildeo o ar ou um gaacutes inerte (azoto)

Esta teacutecnica permite obter um produto com propriedades fiacutesico-quiacutemicas especiacuteficas diminuir o teor

de aacutegua e a sua actividade assegurando assim a estabilidade microbioloacutegica do produto diminuindo o

risco de degradaccedilatildeo quiacutemica e bioloacutegica e por fim diminuir os custos de armazenamento e de

transporte (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

8

311 Etapas do Processo

O processo de spray-drying eacute constituiacutedo por quatro etapas a atomizaccedilatildeo o contacto das partiacuteculas

com o ar quente a evaporaccedilatildeo da aacutegua das partiacuteculas e por fim a separaccedilatildeo do produto seco e do ar

huacutemido

A atomizaccedilatildeo do liacutequido eacute realizada atraveacutes de pressatildeo ou de energia centriacutefuga para isso eacute

necessaacuterio um atomizador um dispositivo capaz de produzir uma fina pulverizaccedilatildeo de um liacutequido

Existem diversos tipos de atomizadores sendo a escolha deste influenciada pela composiccedilatildeo e a

viscosidade do liacutequido de alimentaccedilatildeo e as caracteriacutesticas desejadas no produto final (Masters

1997)

A etapa seguinte consiste no contacto das partiacuteculas com o ar quente e inicia-se durante a

atomizaccedilatildeo Este contacto pode ser realizado em co-corrente ou contracorrente No processo em co-

corrente o liacutequido eacute atomizado na mesma direcccedilatildeo em que o ar quente passa normalmente a uma

temperatura que varia entre os 150 a 200 ˚C A evaporaccedilatildeo da aacutegua eacute instantacircnea e as partiacuteculas

obtidas satildeo de seguida expostas a temperaturas de 50 a 80 ˚C natildeo havendo assim degradaccedilotildees

teacutermicas substanciais No processo em contra corrente o liacutequido de alimentaccedilatildeo eacute atomizado na

direcccedilatildeo oposta agrave direcccedilatildeo do ar quente o que leva a que o produto seco esteja mais tempo exposto

a altas temperaturas obtendo-se um produto final mais termo sensiacutevel a vantagem deste processo eacute

o facto de ser mais econoacutemico em termos de consumo de energia (Fleming 1921)

Durante a evaporaccedilatildeo da aacutegua produz-se um gradiente de temperatura e de pressatildeo parcial de aacutegua

entre a fase liacutequida e a fase gasosa A transferecircncia de calor ocorre no sentido do ar quente para o

produto por outro lado a diferenccedila de temperatura e de pressatildeo de vapor leva a que a aacutegua seja

transferida no sentido contraacuterio (Gharsallaoui et al 2007)

O ar quente ao contactar com as partiacuteculas liacutequidas promove o aumento da temperatura ateacute um valor

constante no interior dessas mesmas partiacuteculas De seguida ocorre a evaporaccedilatildeo das gotiacuteculas de

aacutegua a uma temperatura e a uma pressatildeo parcial de vapor de aacutegua constantes A taxa de difusatildeo da

aacutegua desde o nuacutecleo ateacute agrave superfiacutecie eacute normalmente constante e igual agrave taxa de evaporaccedilatildeo

superficial Por fim forma-se um revestimento na superfiacutecie da partiacutecula pois o teor de aacutegua na

partiacutecula atinge o valor critico a velocidade de secagem diminui agrave medida que se vai formando o

revestimento e a difusatildeo da aacutegua tambeacutem diminui Termina o processo de secagem e a temperatura

das partiacuteculas torna-se igual agrave temperatura do ar

As vaacuterias etapas deste do processo de secagem podem apresentar diferentes tempos de duraccedilatildeo

conforme as caracteriacutesticas iniciais do produto e a temperatura do ar de entrada Assim se a

temperatura do ar de entrada for elevada forma-se mais rapidamente a massa seca (revestimento)

devido agrave elevada taxa de evaporaccedilatildeo de aacutegua pois a superfiacutecie da partiacutecula liacutequida eacute superior ao

volume (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

9

A uacuteltima etapa do processo de spray-drying eacute designada de separaccedilatildeo do ar huacutemido do produto seco

e tem lugar no interior de um ciclone O spray-drying pode ser equipado ainda com dois filtros com o

objectivo de remover as micropartiacuteculas natildeo recolhidas no ciclone antes de libertar o ar de secagem

para a atmosfera A forma final das partiacuteculas depende da composiccedilatildeo inicial do liacutequido de

aliementaccedilatildeo do teor de aacutegua e do gaacutes presente nas partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007 Fang et al

2012)

312 Processo de Microencapsulaccedilatildeo

O processo de microencapsulaccedilatildeo eacute formado pelas etapas de preparaccedilatildeo da soluccedilatildeo dispersatildeo ou

emulsatildeo contendo os componentes a encapsular e o material de revestimentos a atomizaccedilatildeo do

liacutequido de alimentaccedilatildeo dentro da cacircmara de secagem e a desidrataccedilatildeo das gotas (Shahidi et al

1993)

No que diz respeito agrave etapa de preparaccedilatildeo da amostra a encapsular se o material a encapsular for

de natureza hidrofoacutebica este eacute disperso numa soluccedilatildeo que conteacutem o material de revestimento

formando-se uma emulsatildeo Pode ser necessaacuterio adicionar um emulsionante conforme as

propriedades do material de revestimento pois este pode ter actividade interfacial Eacute de referir que as

propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da emulsatildeo formada vatildeo interferir no processo de

microencapsulaccedilatildeo A emulsatildeo formada deve ser estaacutevel durante um determinado periacuteodo de tempo

as gotas de oacuteleo devem ser pequenas e a viscosidade baixa de forma a natildeo haver inclusatildeo de ar nas

partiacuteculas formadas por outro lado a viscosidade natildeo deve ser elevada para natildeo ocorrer o

alongamento e aumento do tamanho das partiacuteculas (Gharsallaoui et al 2007) Por outro lado o

material do revestimento ou do core pode apresentar-se em suspensatildeo na soluccedilatildeo aquosa Quando

ambos os materiais satildeo soluacuteveis no meio aquoso temos uma soluccedilatildeo

As etapas de atomizaccedilatildeo e de desidrataccedilatildeo das partiacuteculas ocorrem simultaneamente A fonte de

alimentaccedilatildeo eacute atomizada atraveacutes de um fluxo de ar quente fornecido agrave cacircmara de secagem

ocorrendo de seguida a evaporaccedilatildeo da aacutegua formando-se assim as micropartiacuteculas (Gharsallaoui et

al 2007) O tempo de exposiccedilatildeo das partiacuteculas ao ar quente eacute curto havendo uma evaporaccedilatildeo

raacutepida da aacutegua mantendo assim a temperatura do nuacutecleo abaixo de 40˚C (Fang e Bhandari 2012)

As condiccedilotildees de funcionamento satildeo importantes para uma boa eficiecircncia de microencapsulaccedilatildeo para

isso eacute necessaacuterio optimizar e controlar a temperatura de alimentaccedilatildeo temperatura do ar de entrada

a concentraccedilatildeo de soacutelidos da alimentaccedilatildeo e a razatildeo entre a concentraccedilatildeo do core e do material de

revestimento (Liu et al 2004)

A temperatura de alimentaccedilatildeo diminui a viscosidade da soluccedilatildeo dispersatildeo ou emulsatildeo o que altera a

capacidade de aspersatildeo do atomizador podendo esta natildeo ser de forma homogeacutenea A elevada

temperatura de alimentaccedilatildeo promove a diminuiccedilatildeo da sua viscosidade e do tamanho das partiacuteculas

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

10

Figura 3 Spray-dryer (adaptado de Wikipedia)

A ndash Liacutequido de alimentaccedilatildeo B ndash Gaacutes de atomizaccedilatildeo 1 ndash

Entrada do gaacutes de secagem 2 ndash Aquecimento do gaacutes

de secagem 3 ndash Pulverizaccedilatildeo do liacutequido de

alimentaccedilatildeo 4 ndash Cacircmara de secagem 5 ndash Parte entre a

cacircmara de secagem e ciclone 6 - Ciclone 7 ndash Saiacuteda do

gaacutes de secagem 8 ndash Colector do produto seco

Figura 2 Spray-dryer Lab Plant SD-05

Spray-Dryer

no entanto pode levar agrave volatilizaccedilatildeo e agrave degradaccedilatildeo de compostos termo sensiacuteveis (Gharsallaoui et

al 2007)

Em relaccedilatildeo agrave temperatura do ar agrave entrada quanto esta eacute baixa a taxa de evaporaccedilatildeo eacute lenta

havendo a formaccedilatildeo de micropartiacuteculas com uma membrana superficial com elevada densidade um

elevado teor de aacutegua e com facilidade em aglomerar Por outro lado se a temperatura de entrada for

elevada a evaporaccedilatildeo pode ser excessiva o que pode levar agrave formaccedilatildeo de uma membrana

quebradiccedila e a uma libertaccedilatildeo ou exposiccedilatildeo prematura do composto encapsulado

A temperatura do ar de saiacuteda depende das caracteriacutesticas do material de secagem sendo difiacutecil

prever qual o valor com antecedecircncia Esta temperatura natildeo pode ser controlada directamente pois

depende da temperatura do ar de entrada no entanto a temperatura ideal do ar de saiacuteda deve ser na

ordem dos 50 a 80 ˚C (Liu et al 2004 Gharsallaoui et al 2007)

Assim para obter as melhores condiccedilotildees de secagem eacute necessaacuterio conciliar uma elevada

temperatura do ar com uma elevada concentraccedilatildeo de soacutelidos na alimentaccedilatildeo a uma aspersatildeo e

secagem faacuteceis para obter um produto final cujas micropartiacuteculas natildeo estejam expandidas nem com

rupturas (Fang e Bhandari 2012)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

11

313 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo

Como qualquer processo o spray-drying tem tambeacutem vantagens e desvantagens Na tabela 1

encontram-se descritas algumas vantagens e desvantagens descritas na literatura

Tabela 1 Vantagens e Desvantagens do Processo de Atomizaccedilatildeo1

Vantagens Desvantagens

Processo contiacutenuo e raacutepido

Possibilidade de controlar as

propriedades fiacutesicas do produto final

Controlo automaacutetico

Qualidade do produto constante mesmo

em larga escala

Processo versaacutetil

Partiacuteculas obtidas podem ter uma

determinada distribuiccedilatildeo de tamanho

Processo com um baixo custo mas de

elevada qualidade e estabilidade

Produccedilatildeo de microcaacutepsulas soluacuteveis e

de pequeno tamanho

As microcaacutepsulas podem natildeo ser

uniformes

Limitaccedilatildeo do material de revestimento

(baixa viscosidade mas com elevada

concentraccedilatildeo de soacutelidos)

Produto final muito fino que possa

necessitar de processamento posterior

Natildeo eacute o melhor meacutetodo para material

sensiacutevel ao calor2

1 Autores (Parikh 1997 Heldman et al 1997 Madene et al 2006 Chen et al 2008)

2 Eacute de referir que para alguns autores este meacutetodo pode ser utilizado em material sensiacutevel ao calor

pois o tempo que estatildeo sujeito a altas temperaturas eacute relativamente curto

32 Tipos de Matrizes Encapsulantes

O revestimento das partiacuteculas tem como objectivo proteger o material encapsulado do meio exterior

Dependendo das caracteriacutesticas finais que se pretende no produto final eacute necessaacuterio escolher o

material de revestimento Esta escolha tem por base as propriedades fiacutesico-quiacutemicas desse material

tais como a solubilidade o peso molecular a temperatura de transiccedilatildeo viacutetrea a capacidade de

formaccedilatildeo de peliacutecula as propriedades emulsionantes entre outras Deste modo a escolha do

material de revestimento eacute importante para a eficiecircncia da encapsulaccedilatildeo e para as propriedades e

estabilidade das micropartiacuteculas (Shahidi et al 1993 Gharsallaoui et al 2007)

Existem diversos materiais de revestimento jaacute utilizados no processo de microencapsulaccedilatildeo Por

norma polissacaacuteridos e proteiacutenas satildeo os compostos mais utilizados (Rosenberg e Sheu 1996

Dalgleish 2006) No presente trabalho apenas utilizou-se a goma-araacutebica o quitosano e a inulina

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

12

321 Goma-araacutebica

A goma-araacutebica eacute um polissacaacuterido natural produzido e extraiacutedo de duas espeacutecies de Acaacutecia a

Acacia senegal e a Acacia seyal A sua cor varia do branco-paacutelido ao laranja-acastanhado eacute um

produto comercializado sob a forma de poacute (micropartiacuteculas) flocos gracircnulos e em spray Eacute uma

substacircncia soluacutevel em aacutegua mas insoluacutevel em etanol Em termos praacuteticos eacute utilizada como

emulsionante e espessante (Phillips et al 2008)

Quimicamente a goma-araacutebica eacute constituiacuteda por uma mistura complexa de polissacaacuteridos e

glicoproteiacutenas Eacute formada por uma cadeia principal de ligaccedilotildees β-(13) galactose da qual derivam

cadeias laterais nas ligaccedilotildees (16) constituiacutedas por arabinose ramnose e aacutecido glucuroacutenico Esta

goma conteacutem ainda uma pequena porccedilatildeo de material proteico (cerca de 2) (Randall et al 1988

Osman et al 1993)

Devido agrave propriedade de produzir filmes e de ser um bom emulsionante a goma-araacutebica eacute utilizada

nos processos de encapsulaccedilatildeo tanto de aromas e flavours como de compostos volaacuteteis A pequena

fracccedilatildeo proteica presente na goma-araacutebica permite originar uma melhor emulsatildeo num sistema oacuteleo

em aacutegua (OW) se neste caso estiver presente o composto a encapsular quando esta mistura eacute

aspergida atraveacutes do spray-dryer a aacutegua eacute removida rapidamente e o composto a encapsular natildeo

permanece exposto a elevadas temperaturas durante um periacuteodo de tempo elevado (Stephen et al

2006)

Segundo a literatura alguns aromas alimentares jaacute foram encapsulados atraveacutes de spray-drying

como por exemplo oacuteleo de oreacutegatildeos oacuteleo de menta oacuteleo de laranja e de outros compostos bioactivos

capazes de enriquecer os produtos onde satildeo aplicados (Ribeiro 2007 Jun-xia et al 2011 Sarkar et

al 2013)

322 Inulina

A inulina eacute um polissacaacuterido de reserva de muitas plantas Este composto encontra-se em diversos

vegetais frutos e cereais fazendo parte da alimentaccedilatildeo diaacuteria Na europa e em outros paiacuteses a

inulina eacute classificada como uma fibra dieteacutetica

Existem diversas fontes de produccedilatildeo de inulina aleacutem das plantas a inulina pode ser encontrada em

bacteacuterias de diferentes espeacutecies Industrialmente a chicoacuteria eacute a planta mais utilizada para a produccedilatildeo

de inulina (Stephen et al 2006)

Em termos quiacutemicos a inulina eacute um polissacaacuterido formado por poliacutemeros de frutose ligados por

ligaccedilotildees β-(12) frutosil-frutose havendo alguns casos onde possa existir porccedilotildees de glucose Esta eacute

caracterizada como um poacute branco inodoro o seu sabor eacute ligeiramente adocicado (10 de doccedilura

em comparaccedilatildeo com a sacarose) A inulina eacute soluacutevel em aacutegua quente e a soluccedilatildeo obtida eacute de baixa

viscosidade

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

13

A inulina eacute uma fibra dieteacutetica soluacutevel natildeo digeriacutevel e com baixo valor caloacuterico (5 KJg) sendo

adequada para diabeacuteticos Promove o crescimento de bacteacuterias beneacuteficas da flora intestinal tendo

assim um efeito prebioacutetico eacute capaz tambeacutem de aumentar a bio-disponibilidade de minerais como o

caacutelcio e o magneacutesio Aleacutem destas vantagens o consumo de inulina permite a reduccedilatildeo de trigliceacuteridos

a reduccedilatildeo do risco de cancro no coacutelon e a protecccedilatildeo contra alteraccedilotildees intestinais e infecccedilotildees

(Stephen et al 2006)

Na induacutestria alimentar a inulina eacute utilizada para substituir a gordura para dar corpo e paladar aos

alimentos e melhorar a textura eacute utilizada tambeacutem para a estabilizaccedilatildeo de espumas e de emulsotildees e

trabalha em sinergia com agentes de gelificaccedilatildeo (Stephen et al 2006) Beiratildeo-da-Costa et al (2013)

tambeacutem utilizou a inulina para microencapsular oacuteleo essencial de oreacutegatildeos Existem ainda outros

estudos num dos quais eacute microencapsulado oacuteleo essencial de alecrim e noutro estudo realizou-se a

microencapsulaccedilatildeo de bifidobacteacuterias (Fritzen-Freire et al 2012 Fernandes et al 2014)

323 Quitosano

O quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico obtido atraveacutes de desacetilaccedilatildeo alcalina do poliacutemero

quitina A quitina eacute tambeacutem um polissacaacuterido estrutural que estaacute presente em animais (crustaacuteceos

insectos) e em paredes celulares de determinados fungos e algas (Stephen et al 2006 Estevinho et

al 2013)

A moleacutecula de quitosano eacute um co-poliacutemero de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina no entanto

esta moleacutecula pode deferir quanto ao seu grau de N-acetilaccedilatildeo (40-98) e na sua massa molecular

(50-2000 kDa) (Ravi Kumar 2000 Estevinho et al 2013)

O processo de transformaccedilatildeo da quitina em quitosano eacute simples Para isso eacute aplicado um tratamento

alcalino (NaOH) agrave quitina que remove simultaneamente a proteiacutena e o grupo acetil ficando o

quitosano apenas com um grupo amina No entanto a remoccedilatildeo dos grupos acetil natildeo eacute completa

logo as moleacuteculas podem diferir em termos de grau de N-acetilaccedilatildeo (Ravi Kumar 2000 Estevinho et

al 2013) Assim o grau de acetilaccedilatildeo da quitina eacute cerca 90 isto porque prevalecem todos os grupos

acetil por outro lado como o quitosano sofre desacetilaccedilatildeo tem um grau de acetilaccedilatildeo menor que

pode ser cerca de 35 ou menos (Ravi Kumar 2000)

O quitosano eacute utilizado na induacutestria alimentar e farmacecircutica principalmente para a produccedilatildeo de

micropartiacuteculas devido a varias propriedades tais como a sua biocompatibilidade biodegrabilidade o

facto de ser natildeo toacutexico e agraves suas propriedades de adsorccedilatildeo entre outras (Ravi Kumar 2000

Estevinho et al 2013) O quitosano eacute tambeacutem considerado uma fibra dieteacutetica sendo beneacutefico na

diminuiccedilatildeo de peso na reduccedilatildeo dos niacuteveis de colesterol e reduz a absorccedilatildeo de liacutepidos Egrave um agente

antimicrobiano e o facto de formar filmes permite controlar a transferecircncia de agentes do meio

externo para os alimentos controlar a libertaccedilatildeo de antioxidantes nutrientes flavours e drogas

controlar a taxa de respiraccedilatildeo e a temperatura (Stephen et al 2006)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 26: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

14

Este polissacaacuterido eacute muitas vezes utilizado para a produccedilatildeo de filmes micropartiacuteculas e

nanopartiacuteculas devido agrave possibilidade de estabelecer ligaccedilotildees covalentes eou ioacutenicas com agentes

reticulantes

As micropartiacuteculas formadas a partir de ligaccedilotildees covalentes estabelecidas entre o agente reticulante

e o poliacutemero utilizado possuem uma matriz permanente pois as ligaccedilotildees formadas satildeo irreversiacuteveis

No entanto se as ligaccedilotildees formadas forem do tipo ioacutenicas a rede de ligaccedilotildees formadas eacute natildeo

permanente pois pode haver reversibilidade das ligaccedilotildees formadas

Existem diversos agentes reticulantes tais como aacutecido ciacutetrico e tripolifosfato sendo o tripolifosfato o

agente que estabelece ligaccedilotildees mais fortes com o quitosano

O quitosano eacute um dos materiais de revestimento que tem sido utilizado para encapsular diversos

compostos tais como β-galactosidase aacutecido gaacutelico oacuteleo essencial de pimento entre outros (Rosa et

al 2013 Dima et al 2014 Estevinho et al 2014)

33 Estrutura das Micropartiacuteculas

De um modo geral as micropartiacuteculas produzidas por spray-drying satildeo pequenas esferas uniformes

onde o material interno eacute designado por core e o material que envolve o material interno eacute designado

por revestimento ou membrana

O tamanho e a forma das micropartiacuteculas variam conforme o material de revestimento o material

encapsulado e a teacutecnica de encapsulaccedilatildeo utilizados Assim existem diferentes tipos de

micropartiacuteculas como se pode observar na figura 4 esferas rodeadas por um revestimento fino e

uniforme micropartiacuteculas irregulares devido agrave forma irregular do core vaacuterias partiacuteculas de core

agregadas e envolvidas numa matriz continua de material de revestimento um core definido mas com

vaacuterias camadas de revestimento concecircntricas (Gharsallaoui et al 2007)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

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IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

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Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

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Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

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3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

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31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

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32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

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314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

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34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

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35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

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37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

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34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

15

Figura 4 Exemplo de diferentes estruturas de micropartiacuteculas Adaptado de Gharsallaoui et al 2007

Simples Irregular

Muacuteltiplas Paredes

Matrix

Muacuteltiplos Cores

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

16

Equaccedilatildeo 3

4 Mecanismos de Libertaccedilatildeo de Encapsulados

Como foi referido anteriormente o processo de microencapsulaccedilatildeo tem como objectivo principal

encapsular compostos bioactivos em matrizes de forma a proteger o composto do ambiente externo

No entanto tambeacutem eacute necessaacuterio avaliar a forma de como o composto bioactivo se iraacute libertar apoacutes a

sua encapsulaccedilatildeo (Rahman 2007)

Inicialmente os mecanismos de libertaccedilatildeo de encapsulados surgiram com o objectivo de melhorar o

controlo da administraccedilatildeo de produtos farmacecircuticos de forma a potencializar a sua acccedilatildeo

terapecircutica (Moura 2012) Posteriormente foi possiacutevel aplicar diversos mecanismos agrave induacutestria

alimentar tendo em conta vaacuterios factores como por exemplo os materiais de revestimento e os

proacuteprios mecanismos de libertaccedilatildeo

Estes mecanismos de libertaccedilatildeo tecircm como vantagens a libertaccedilatildeo do composto activo em

determinadas zonas especiacuteficas do organismo o controlo da concentraccedilatildeo de composto activo

libertado o controlo da libertaccedilatildeo do bioactivo em determinados periacuteodos de tempo e tambeacutem eacute

possiacutevel diminuir as perdas de vitaminas e minerais durante o processamento e a cozedura (Duarte

2011 e Raimundo 2011)

Existem diversos mecanismos de libertaccedilatildeo sendo eles por difusatildeo dissoluccedilatildeo biodegradaccedilatildeo

modificaccedilatildeo do pH mecanismos teacutermicos mecacircnicos osmoacuteticos e bioquiacutemicos (Gaonkar et al

2014)

A avaliaccedilatildeo dos mecanismos de libertaccedilatildeo eacute realizada atraveacutes de taxascineacuteticas de libertaccedilatildeo

Existem diversas cineacuteticas de libertaccedilatildeo a de difusatildeo de ordem zero a difusatildeo de primeira ordem

modelo de Fickian e o modelo de Higuchi‟s (Gaonkar et al 2014)

Cineacutetica de ordem zero

De um modo geral a taxa de libertaccedilatildeo natildeo depende da concentraccedilatildeo do composto activo Assim o

aumento ou a diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo natildeo aumenta ou diminui a velocidade de libertaccedilatildeo

Assim para uma taxa de libertaccedilatildeo de ordem zero a quantidade de composto bioactivo libertado eacute

proporcional ao tempo como se pode observar matematicamente pela equaccedilatildeo 3

Onde Ct eacute a quantidade de composto libertado num determinado tempo t eacute o tempo e k0 eacute a

constante de ordem zero

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

17

Equaccedilatildeo 6

Equaccedilatildeo 5

Equaccedilatildeo 4

Cineacutetica de primeira ordem

Neste caso a difusatildeo do composto activo depende da concentraccedilatildeo do composto activo A cineacutetica de

primeira ordem pode ser traduzida matematicamente atraveacutes da equaccedilatildeo 4

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo e k1 eacute a constante de primeira ordem

Modelo de Fick

Este modelo tem por base fluxos de difusatildeo onde ocorre a difusatildeo do composto bioactivo de uma

regiatildeo com elevada concentraccedilatildeo para uma de menor concentraccedilatildeo Na equaccedilatildeo 5 encontra-se

representada a lei deste modelo

Onde C eacute a quantidade de composto libertado t eacute o tempo D eacute o coeficiente de difusatildeo A eacute a aacuterea

superficial da micropartiacutecula e R eacute o raio da micropartiacutecula ΔC=CoM-C1M onde CoM eacute a concentraccedilatildeo

de composto activo no espaccedilo externo agrave micropartiacutecula e C1M eacute a concentraccedilatildeo de composto activo

no interior da micropartiacutecula

Modelo de Higuchi

De um modo geral este modelo baseia-se num estado pseudo-estacionaacuterio onde a quantidade

cumulativa libertada eacute proporcional agrave raiz quadrada do tempo Este modelo baseia-se em vaacuterias

permissas tais como

A concentraccedilatildeo inicial do composto bioactivo na matriz eacute superior agrave solubilidade na matriz

A difusatildeo ocorre a uma dimensatildeo

Nenhuma superfiacutecie encontra-se contaminada com o composto bioactivo

As partiacuteculas de composto bioactivo satildeo inferiores ao sistema microcaacutepsula

Natildeo haacute dissoluccedilatildeo nem swelling da matriz

A difusividade do composto activo eacute constante

O ambiente de libertaccedilatildeo tem de conceber condiccedilotildees perfeitas para a libertaccedilatildeo das

micropartiacuteculas

Assim pode utilizar-se a equaccedilatildeo 6 para representar o modelo de Higuchi‟s

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

18

Eacute importante referir que os mecanismos de libertaccedilatildeo e as suas respectivas taxas satildeo influenciados

por diversos factores tais como o material de revestimento a forma e geometria das micropartiacuteculas

a concentraccedilatildeo de composto encapsulado solubilidade peso molecular difusividade tempo

temperatura entre outros (Rahman 2007)

No que diz respeito a este trabalho estudou-se os mecanismos de libertaccedilatildeo controlada do composto

activo em dois meios diferentes um meio aacutecido e um meio neutro de forma a reproduzir as condiccedilotildees

no estocircmago e no intestino respectivamente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

19

III Desenvolvimento Experimental

1 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos e Determinaccedilatildeo da Actividade

Antioxidante

11 Preparaccedilatildeo da Amostra de Proacutepolis

A preparaccedilatildeo da amostra foi semelhante para todos os tipos de anaacutelise para isso dilui-se 1 μL de

extracto de proacutepolis (propex gotas ndash ortis) em 10 mL de metanol (Sigma Aldrich)

12 Quantificaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos

Meacutetodo de Folin-Ciacalteu

De iniacutecio preparou-se dois reagentes Folin-Ciacalteu (Panreac) a 025 M e o Carbonato de soacutedio

Na2CO3 (Panreac) a 1 M Em frascos acircmbar colocou-se 2400 μL de aacutegua destilada 150 μL de

amostra de proacutepolis e 150 μL de Folin (025 M) agitou-se no vortex para homogeneizar e aguardou-

se durante 3 minutos de seguida adicionou-se 300 μL de Na2CO3 (1 M) agitou-se novamente no

vortex (Velp Scientifica Itaacutelia) e deixou-se repousar no escuro durante 2 horas agrave temperatura

ambiente Ao fim desse tempo fez-se a leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 725 nm

no espectrofotoacutemetro (Swain e Hillis 1959)

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo1) utilizou-se o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com uma gama

de concentraccedilotildees que variou entre 50 e 700 mgL Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-se

de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido gaacutelico e

a absorvacircncia a 725 nm apoacutes reacccedilatildeo

Meacutetodo Directo

Este meacutetodo foi apenas utilizado para analisar as amostras do extracto metanoacutelico onde foram

dissolvidas as micropartiacuteculas e para a anaacutelise das amostras nos ensaios de libertaccedilatildeo

(procedimentos que seratildeo descritos mais adiante)

Apoacutes a obtenccedilatildeo das amostras colocou-se 35 mL de amostra numa cuvette de quartzo De seguida

fez-se a leitura atraveacutes de espectrofotometria utilizando um comprimento de onda de 280 nm

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

20

Para a curva de calibraccedilatildeo (anexo 2) foi utilizado o aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo A partir

de uma soluccedilatildeo matildee de 1000 mgL de aacutecido gaacutelico preparou-se diferentes soluccedilotildees com as

concentraccedilotildees a variar entre 25 e 25 mgL (anexo 5) Apoacutes a preparaccedilatildeo destas soluccedilotildees procedeu-

se de forma semelhante agrave acima descrita para obter uma relaccedilatildeo entre a concentraccedilatildeo de aacutecido

gaacutelico e a absorvacircncia a 280 nm apoacutes reacccedilatildeo

13 Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante

Meacutetodo DPPH

Inicialmente preparou-se uma soluccedilatildeo stock obtida atraveacutes da dissoluccedilatildeo de 24 mg de DPPH (22-

difenil-1-picril-hidrazil) (Sigma Aldrich) em 100 mL de metanol e armazenou-se a (-19-20˚C)

Apoacutes duas horas preparou-se a soluccedilatildeo de trabalho por diluiccedilatildeo de 10 mL de soluccedilatildeo stock em 45 mL

de metanol Seguidamente procedeu-se agrave leitura da absorvacircncia a um comprimento de onda de 517

nm no espectrofotoacutemetro (Unicam UVVis Spectrometer ndash UV4 Alemanha) A diluiccedilatildeo foi ajustada de

modo a que o valor da absorvacircncia fosse inferior a 11

Apoacutes o procedimento descrito transferiu-se 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho para frascos acircmbar aos

quais se adicionou 150 μL de amostra de proacutepolis previamente preparada agitou-se ligeiramente e

deixou-se reagir no escuro durante 40 minutos Apoacutes esse tempo mediu-se a absorvacircncia das

amostras a um comprimento de onda de 517 nm As anaacutelises foram feitas em triplicado

O caacutelculo do RSA (Radical Scavenging Activity) foi realizado utilizando a equaccedilatildeo 3

Equaccedilatildeo 7

onde o ADPPH eacute a absorvacircncia de uma soluccedilatildeo formada por 4 mL de soluccedilatildeo de trabalho e 150 μL de

metanol e AAmostra eacute a absorvacircncia da amostra que se quer analisar

Para a preparaccedilatildeo da curva de calibraccedilatildeo (anexo3) utilizou-se o reagente Trolox (Sigma Aldrich)

como padratildeo e procedeu-se da mesma forma descrita acima mas neste caso a amostra foram as

diferentes concentraccedilotildees de Trolox A gama de concentraccedilotildees utilizadas variou entre 50 e 800 μM

(Thaipong et al 2006)

Meacutetodo FRAP

Primeiramente preparou-se uma soluccedilatildeo de reagente FRAP resultante da mistura de 25 mL de

tampatildeo acetato 03 M 25 mL de uma soluccedilatildeo de TPTZ (Sigma Aldrich) 10 mM e 25 mL de uma

soluccedilatildeo aquosa de cloreto feacuterrico (Panreac) 20 mM Em frascos acircmbar adicionou-se 90 μL de

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

21

amostra 270 μL de aacutegua e 27 mL de soluccedilatildeo reagente FRAP homogeneizou-se no vortex e de

seguida colocou-se os frascos num banho de aacutegua durante 30 minutos a 37 ˚C Apoacutes esse tempo

realizou-se a leitura da absorvacircncia a 595 nm no espectrofotoacutemetro As leituras fizeram-se em

triplicado (Rufino et al 2006)

Elaborou-se duas curvas padratildeo (anexo 4 e 5) Numa utilizou-se o reagente sulfato ferroso (Panreac)

como padratildeo em concentraccedilatildeo de 500 1000 1500 e 2000 μM Na outra forma foi utilizado o

reagente Trolox como padratildeo em concentraccedilotildees que variaram entre 50 a 800 μM Apoacutes a preparaccedilatildeo

das diferentes soluccedilotildees padratildeo com as diferentes concentraccedilotildees procedeu-se da mesma forma que

anteriormente onde a amostra passou a ser cada uma das soluccedilotildees com uma determinada

concentraccedilatildeo

2 Microencapsulaccedilatildeo do Extracto de Proacutepolis

21 Preparaccedilatildeo das Soluccedilotildees

211 Soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Adicionou-se 15 g de goma-araacutebica (Panreac) a 50 g de aacutegua de forma a natildeo se formar

gracircnulos Colocou-se a agitar durante 24 horas a uma velocidade de 360 rpm

Posteriormente adicionou-se 30 g de etanol a 60 (Fisher Chemical) de forma a natildeo ocorrer

precipitaccedilatildeo e deixou-se sob agitaccedilatildeo durante 30 minutos

No final obteve-se uma soluccedilatildeo homogeacutenea cuja concentraccedilatildeo de goma-araacutebica era de 15 As

partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Soluccedilatildeo com proacutepolis

A soluccedilatildeo de Goma-Araacutebica com extracto de proacutepolis foi realizada de forma semelhante agrave

descrita acima no entanto em vez de 30 g de etanol a 60 adicionou-se 30 g de extracto

etanoacutelico de proacutepolis com 10 de proacutepolis

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por GA

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

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IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 34: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

22

212 Soluccedilatildeo de Inulina

Soluccedilatildeo sem proacutepolis

Dissolveu-se 12 g de inulina (Roftiline ST ndash Oraftireg GR) em 60 g de aacutegua preacute-aquecida (70-80 ˚C)

e sob agitaccedilatildeo

Simultaneamente preparou-se uma soluccedilatildeo com 20 g de aacutegua e 24 g de etanol a 60 que foi

aquecida (70-80 ˚C) e homogeneizada sob agitaccedilatildeo

Posteriormente adicionou-se a soluccedilatildeo aacuteguaetanol agrave soluccedilatildeo de inulina e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 10 minutos

Por fim deixou-se a soluccedilatildeo arrefecer ateacute agrave temperatura ambiente e procedeu-se agrave secagem por

spray-dryer As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de I

Soluccedilatildeo com proacutepolis

Para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis elaborou-se uma soluccedilatildeo

semelhante agrave descrita anteriormente no entanto em vez de se adicionar 24 g de etanol a 60

adicionou-se 24 g de extracto de proacutepolis a (10 massa de proacutepolis massa de extracto)

As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas por I

213 Soluccedilatildeo de Quitosano

Soluccedilotildees sem proacutepolis

Inicialmente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico (Fisher Chemical) a 1 ao qual foi adicionado 20 g

de quitosano

Deixou-se a agitar durante 24 horas agrave temperatura ambiente e a uma velocidade de agitaccedilatildeo de

350 rpm

Pesou-se 500 g da soluccedilatildeo obtida e procedeu-se agrave secagem As partiacuteculas obtidas apoacutes

secagem foram designadas por Q1

Aos restantes 500 g de quitosano adicionou-se 10 g de aacutecido ciacutetrico (Panreac) e deixou-se sob

agitaccedilatildeo durante 30 minutos a 350 rpm As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas

por Q2

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

23

Soluccedilotildees com proacutepolis

Primeiramente preparou-se 1 L de aacutecido aceacutetico a 1

De seguida pesou-se 700 g de aacutecido aceacutetico a 1 e adicionou-se 20 g de quitosano Deixou-se

sob agitaccedilatildeo durante 24 horas agrave temperatura ambiente e agrave velocidade de 350 rpm

Aos restantes 300 g de aacutecido aceacutetico a 1 adicionou-se 40 g de extracto de proacutepolis a

10Colocou-se a soluccedilatildeo a agitar durante 30 minutos de forma a homogeneizar

Posteriormente adicionou-se os 700 g de soluccedilatildeo de quitosano e deixouse a agitar durante 30

minutos

Da soluccedilatildeo final pesou-se 500 g que foram secas atraveacutes da teacutecnica de spray-drying obtendo-se

partiacuteculas designadas de Q1

Aos restantes 500 g de soluccedilatildeo foi adicionado 5 g de aacutecido ciacutetrico e colocou-se sob agitaccedilatildeo

durante 30 min As partiacuteculas obtidas apoacutes secagem foram designadas de Q2

Eacute de referir que foi elaborada uma matriz Q3 obtida a partir das partiacuteculas de quitosano com

proacutepolis (Q1) reticuladas com tripolifosfato o qual foi adicionado ao meio de libertaccedilatildeo (1 mm)

No decorrer do trabalho soacute haacute referecircncia desta matriz nos ensaios de libertaccedilatildeo controlada dos

encapsulados

214 Condiccedilotildees do Processo de Secagem

Na tabela 2 encontram-se representadas as condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem

com o spray-dryer (Lab Plant modelo SD-05 Alemanha) para a produccedilatildeo de micropartiacuteculas sem

proacutepolis e com proacutepolis encapsulado

Existem diversos autores que descreveram e testaram diversas condiccedilotildees de funcionamento do

spray-dryer Foi atraveacutes da literatura que se optou por estas condiccedilotildees de funcionamento Para a

goma-araacutebica utilizou-se as condiccedilotildees descritas por Ribeiro (2007) no caso do quitosano com e sem

aacutecido ciacutetrico as condiccedilotildees utilizadas foram as mesmas que Beijoca (2014) e por fim as condiccedilotildees

utilizadas para a secagem das micropartiacuteculas de inulina foram obtidas por ensaios realizados por

Beiratildeo-da-Costa (2013)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 36: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

24

Tabela 2 Condiccedilotildees utilizadas durante o processo de secagem por spray-drying

Amostra Massa (g) Velocidade da

Bomba (mLmin)

Temperatura de Entrada (˚C)

GA e GA 95

80 170 Q1 e Q1 500

Q2 e Q2 500

I e I 115 58 190

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

A caracterizaccedilatildeo da morfologia das micropartiacuteculas (Hitachi modelo 52400 Alemanha) foi obtida

atraveacutes de microscopia electroacutenica de varrimento (SEM) Para isso as micropartiacuteculas foram

colocadas num suporte de amostra de alumiacutenio revestidas com ouro e palaacutedio e analisadas

32 Extracccedilatildeo dos Composto Fenoacutelicos das Micropartiacuteculas com Proacutepolis

Para a extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos pesou-se 50 mg de micropartiacuteculas e dilui-se em 10 mL de

metanol

Levou-se a soluccedilatildeo ao Ultraturrax (IKA LabortechNK T25 Basic Alemanha) para imprimir uma forccedila

capaz de destruir as partiacuteculas e armazenou-se durante 24 horas a uma temperatura de 4 ˚C para

que se desse a extracccedilatildeo

Posteriormente centrifugou-se a soluccedilatildeo e retirou-se o sobrenadante o qual foi submetido a anaacutelises

atraveacutes do meacutetodo directo DPPH e FRAP

Ao pelet que sobrou adicionou-se novamente 10 mL de metanol e fez-se novamente uma extracccedilatildeo

voltando a repetir-se o mesmo processo anteriormente descrito

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

25

4 Libertaccedilatildeo Controlada dos Encapsulados

Na realizaccedilatildeo dos ensaios de libertaccedilatildeo controlada foram utilizados dois meios um aacutecido (pH=12) e

um neutro (pH=70) que foram previamente preparados

Preparaccedilatildeo dos Meios

Meio Aacutecido

Dissolveu-se 20 g de cloreto de soacutedio (Panreac) em 70 mL de aacutecido cloriacutedrico (HCl) (Fisher

Chemical) e perfez-se o volume de 1000 mL com aacutegua

Meio Neutro

Dissolveu-se 68 g de fosfato de potaacutessio nanobaacutesico (KH2PO4) (Panreac) em 250 mL de

aacutegua

Seguidamente adicionou-se 77 mL de hidroacutexido de soacutedio (NaOH) (Fisher Chemical) a 02 M e

prefez-se o restante volume ateacute 1000 mL com aacutegua destilada

Ambas as soluccedilotildees tampatildeo apoacutes serem elaboradas tiveram de ser acertadas em relaccedilatildeo ao pH e

para isso utilizou-se HCl e NaOH a 02 M

Meacutetodo de Libertaccedilatildeo

Para cada tipo de amostra pesou-se uma determinada quantidade de massa de micropartiacuteculas a

qual foi adicionada a um determinado volume de meio Essas quantidades encontram-se descritas na

tabela 3

Primeiramente pesou-se a amostra e simultaneamente o meio a utilizar

De seguida colocou-se o meio num vaso de libertaccedilatildeo ateacute que este atingisse os 37 ˚C

(temperatura que se utilizou durante todos os ensaios de libertaccedilatildeo)

Sob agitaccedilatildeo adicionou-se as micropartiacuteculas de forma a natildeo se formarem gracircnulos

Em intervalos regulares de tempo retirou-se 1 mL de amostra para um eppandorf e colocou-

se a centrifugar numa microcentrifuga (Thermo Scientific Espresso Alemanha)

Retirou-se o sobrenadante o qual foi utilizado para ler a absorvacircncia a 280 nm

Ao pelet adicionou-se meio fresco e agitou-se ligeiramente seguidamente colocou-se no

vaso de libertaccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

26

Tabela 3 Massa de micropartiacuteculas libertadas e volume de meio de libertaccedilatildeo

Meio Aacutecido Meio Neutro

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

Massa de Amostra (g)

Volume de meio (mL)

GA 002 20 0035 35

Q1 01 100 005 50

Q2 01 100 005 50

Q3 005 50 005 50

I 01 100 005 50

Para o estudo de libertaccedilatildeo controlada foi necessaacuterio produzir quatro diferentes rectas de calibraccedilatildeo

Duas rectas de Calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro (anexo 6 e 7) e outras duas

rectas de calibraccedilatildeo com aacutecido gaacutelico para o meio aacutecido e neutro contendo tripolifosfato (anexo 8 e

9) Para a produccedilatildeo das rectas de calibraccedilatildeo utilizou-se aacutecido gaacutelico (Sigma Aldrich) como padratildeo

com diferentes gamas de concentraccedilotildees O meacutetodo utilizado para a elaboraccedilatildeo das quatro rectas de

calibraccedilatildeo foi o directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

27

IV Resultados e Discussatildeo

1 Determinaccedilatildeo dos Compostos Fenoacutelicos a partir do meacutetodo Folin-Ciacalteu

Para a determinaccedilatildeo da quantidade de compostos fenoacutelicos presentes no extracto de proacutepolis foi

necessaacuterio elaborar previamente uma recta de calibraccedilatildeo (anexo 4) determinando-se assim a

quantidade em estudo

Atraveacutes do meacutetodo de Folin-Ciacalteu foi possiacutevel concluir que a quantidade de compostos fenoacutelicos

totais presentes no extracto de proacutepolis analisado era de 4431 mg Eq Aacutec Gaacutelico g de proacutepolis

Estudos realizados por Aliyazıcıoglu (2013) mostram que a quantidade de compostos fenoacutelicos varia

entre 11549 plusmn 204 e 21033 plusmn 204 mg GAE g proacutepolis Comparando o valor obtido eacute possiacutevel

verificar que este natildeo se enquadra dentro dos valores da literatura sendo um valor menor do que os

apresentados

Segundo a literatura o proacutepolis e os seus extractos contecircm diferentes quantidades de compostos

fenoacutelicos formando assim um perfil distinto para cada tipo de amostra A variaccedilatildeo dos perfis deve-se

agrave origem da flora do proacutepolis e da eacutepoca do ano em que eacute colhido

2 Actividade Antioxidante do Extracto de Proacutepolis

21 Meacutetodo DPPH

O meacutetodo do DPPH eacute muitas vezes utilizado para a determinaccedilatildeo de radicais livres em amostras e a

partir do qual eacute possiacutevel obter valores de RSA (Radical Scavenging Activity) e de TEAC (Trolox

Equivalent Antioxidante Capacity)

Para a determinaccedilatildeo do valor de TEAC foi necessaacuterio elaborar uma curva de calibraccedilatildeo com o

reagente padratildeo Trolox No anexo 1 estaacute representada a recta de calibraccedilatildeo cuja gama de

concentraccedilotildees utilizada foi entre 50 e 800 μM Na tabela 4 eacute possiacutevel observar os valores de RSA e

de TEAC

Tabela 4 Valores de RSA e de TEAC obtidos atraveacutes do meacutetodo DPPH

Meacutetodo DPPH

RSA () TEAC

M Trolox g de proacutepolis

62 019

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

28

Atraveacutes da tabela 4 eacute possiacutevel observar que o valor de RSA eacute de 62 para uma concentraccedilatildeo de

extracto de proacutepolis de 868 gL

Segundo estudos executados por Moreira (2008) a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis

variam conforme a regiatildeo de onde provem esses extractos Um estudo realizado por este autor

mostrou que extractos de proacutepolis provenientes da regiatildeo de Bornes tinham um RSA de 33 para

uma concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0001 gL e 94 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Por outro lado os extractos de proacutepolis provenientes do Fundatildeo tinham um RSA de 1 para uma

concentraccedilatildeo de extracto de proacutepolis de 0007 gL e 18 para uma concentraccedilatildeo de 002 gL

Eacute possiacutevel observar que com menores concentraccedilotildees de extracto de proacutepolis Moreira et al (2008)

obteve valores de RSA maiores e menores do que o obtido atraveacutes da nossa anaacutelise Assim se para

uma concentraccedilatildeo de 868 gL obteve-se um RSA de 62 significa que o extracto de proacutepolis

utilizado apresenta uma actividade de captaccedilatildeo de radicais livres menor

Por outro lado estudos realizados por Mihai (2011) mostraram que diferentes extractos de proacutepolis de

diferentes regiotildees da Transilvacircnia tinham valores de TEAC que variavam entre 029 plusmn 010 e

124plusmn001 mmol Trolox g proacutepolis

Ao converter-se os M de trolox g de proacutepolis do extracto deste trabalho obteacutem-se um valor de 0045

mmol Trolox g de proacutepolis Eacute possiacutevel verificar que eacute um valor menor do que o da literatura

anteriormente referida dando a ideia que este extracto tecircm uma actividade antioxidante menor

Segundo a literatura a composiccedilatildeo quiacutemica da flora de cada regiatildeo de onde eacute recolhido o poacutelen e as

resinas influencia a actividade antioxidante dos extractos de proacutepolis e a sua composiccedilatildeo quiacutemica

(Moreno 2000 Mihai 2011)

22 Meacutetodo FRAP

Para a determinaccedilatildeo da actividade antioxidante do proacutepolis atraveacutes do meacutetodo FRAP foi necessaacuterio

elaborar duas rectas de calibraccedilatildeo uma cujo reagente padratildeo utilizado foi o sulfato ferroso e na outra

o reagente foi o trolox As rectas de calibraccedilatildeo estatildeo representadas no anexo 2 e 3 bem como as

equaccedilotildees de cada recta e os seus coeficientes de determinaccedilatildeo

A partir das equaccedilotildees das rectas foi possiacutevel determinar a actividade antioxidante dos extractos de

proacutepolis analisados atraveacutes do meacutetodo FRAP Na tabela 5 encontram-se os valores de actividade

antioxidante tendo por base o padratildeo sulfato ferroso e o padratildeo trolox

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

29

Tabela 5 Valores de Actividade Antioxidante obtidos pelo meacutetodo FRAP

Meacutetodo FRAP

ATT

M Sulfato Ferroso g de proacutepolis

TEAC

M Trolox g de proacutepolis

065 025

Os valores apresentados na tabela 5 indicam que o extracto de proacutepolis analisado por este meacutetodo

tambeacutem demonstra actividade antioxidante

Mihai (2011) ao analisar diferentes extractos de proacutepolis recorrendo ao meacutetodo FRAP obteve valores

de actividade antioxidante que variavam entre 074 plusmn 005 e 254 plusmn 010 mmol FeIISO4 g proacutepolis

O extracto analisado neste trabalho apresenta um valor de ATT de 021 mmol FeIISO4 g proacutepolis

Comparando com os valores apresentados na literatura eacute possiacutevel observar que eacute um valor menor

Mas ainda assim o extracto analisado apresenta capacidade de oxidar o ferro presente na soluccedilatildeo

de reacccedilatildeo

Por outro lado Aliyazıcıoglu (2013) estudou extractos de proacutepolis provenientes de diferentes zonas

da Turquia e a actividade antioxidante desses extractos em TEAC utilizando o meacutetodo FRAP

variavam entre 18212 plusmn 225 e 32547 plusmn 312 μM Trolox g proacutepolis

Analisando o valor obtido do extracto de proacutepolis em estudo eacute possiacutevel verificar que eacute muito superior

aos valores da literatura

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

Aliyazıcıoglu R Sahin H Erturk O Ulusoy E Kolayli S (2013) Properties of Phenolic

Composition and Biological Activity of Propolis from Turkey International Journal of Food Properties

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

30

3 Caracterizaccedilatildeo das Micropartiacuteculas

31 Morfologia das Micropartiacuteculas

311 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 5 encontra-se representada imagens obtidas por microscopia electroacutenica de varrimento

das micropartiacuteculas de goma-araacutebica (GA) e de goma-araacutebica com proacutepolis (GA)

De um modo geral eacute possiacutevel observar que em ambos os casos haacute formaccedilatildeo de aglomerados de

micropartiacuteculas Eacute tambeacutem possiacutevel visualizar que satildeo poucas as micropartiacuteculas que possuem uma

superfiacutecie lisa na maior parte dos casos a superfiacutecie tem zonas cocircncavas Estas zonas cocircncavas

podem ter resultado da contracccedilatildeo raacutepida das partiacuteculas liacutequidas durante a fase inicial do processo de

secagem (Kim1996)

Figura 5 Micropartiacutecula GA ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000 x Micropartiacuteculas GA ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

31

312 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

Na figura 6 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de quitosano (Q1) e de quitosano com

proacutepolis (Q1)

Atraveacutes da figura 6 a) e b) eacute possiacutevel observar que as esferas de quitosano apresentam uma forma

esfeacutericas e uma superfiacutecie enrugadaondulada estudos realizados por Weerakody (2008) as

micropartiacuteculas de quitosano mostraram resultados semelhantes aos aqui apresentados

corroborando assim os nossos resultados

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis eacute possiacutevel observar que estas

apresentam tambeacutem uma forma esfeacuterica no entanto a sua superfiacutecie eacute mais lisa do que as

microcaacutepsulas de quitosano Esta superfiacutecie lisa poderaacute dever-se natildeo soacute haacute presenccedila do proacutepolis e

das ceras que o constituem mas tambeacutem ao facto da viscosidade da soluccedilatildeo preparada ser mais

elevada pois estudos realizados por P He (1999) mostraram que micropartiacuteculas de quitosano

preparadas a partir de uma soluccedilatildeo com elevada viscosidade apresentavam uma superfiacutecie lisa

Figura 6 Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q1 ampliaccedilatildeo

c) 200 x d) 1000 x

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313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

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33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

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Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

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322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

32

313 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano e Aacutecido Ciacutetrico

Eacute possiacutevel observar na figura 7 imagens de micropartiacuteculas de quitosano com aacutecido ciacutetrico (Q2) e de

quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis (Q2)

Atraveacutes das figuras 7 a) e b) eacute possiacutevel visualizar que a maior parte as micropartiacuteculas de quitosano

com aacutecido criacutetico natildeo apresentam uma forma esfeacuterica mas sim irregular e cuja superfiacutecie aleacutem de

enrugada tem tambeacutem zonas cocircncavas Por outro lado as micropartiacuteculas agrave base de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e proacutepolis exibem uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa no entanto existem

excepccedilotildees as quais apresentam a superfiacutecie um pouco enrugada

Figura 7 Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x Micropartiacuteculas Q2 ampliaccedilatildeo c) 500 x d) 1000 x

a)

d) c)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

33

314 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 8 estaacute representada imagens de micropartiacuteculas de inulina (I) e de inulina com proacutepolis (I)

Em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas de inulina com e sem proacutepolis eacute possiacutevel observar que em ambos os

casos as micropartiacuteculas apresentam uma forma esfeacuterica e uma superfiacutecie lisa Eacute tambeacutem possiacutevel

observar que em ambos os casos as micropartiacuteculas apresentam rupturas sendo de maior incidecircncia

no caso das micropartiacuteculas de inulina com proacutepolis

Estudos realizados por Beiratildeo-da-Costa (2013) mostram o contraacuterio do que ocorreu no trabalho aqui

apresentado obtiveram micropartiacuteculas com uma estrutura resistente sem rupturas eou cavidades

nem microcaacutepsulas colapsadas

Na figura 9 estaacute representada parte de uma micropartiacutecula de inulina com proacutepolis onde eacute possiacutevel

observar que a parede da mesma tem uma espessura de 39 μm

Figura 8 Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo a) 200 x b) 1000x Micropartiacuteculas I ampliaccedilatildeo c) 200 x d) 1000 x

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

34

Figura 9 Micropartiacutecula de inulina com proacutepolis ampliaccedilatildeo 2500 x

32 Tamanho das Micropartiacuteculas

321 Micropartiacuteculas agrave base de Goma-Araacutebica

Na figura 10 encontram-se representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de goma-

araacutebica e de goma-araacutebica com proacutepolis respectivamente

Eacute possiacutevel observar que no geral o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre 1 e 30 μm sendo

o diacircmetro meacutedio cerca de 10 μm Por outro lado o diacircmetro das micropartiacuteculas de GA varia entre

1 e 40 μm sendo o diacircmetro meacutedio cerca de 12 μm No entanto eacute possiacutevel observar que em ambos

os casos maior parte das partiacuteculas tecircm um tamanho que varia entre 5 e 15 μm

Figura 10 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas GA b) Micropartiacuteculas GA

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

35

322 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano

A distribuiccedilatildeo de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano e de quitosano com proacutepolis encontra-se

representada na figura 11 respectivamente

No caso das micropartiacuteculas de Q1 o seu tamanho varia entre 1 e 20 μm e o diacircmetro meacutedio eacute cerca

de 63 μm Tambeacutem neste caso o tamanho das micropartiacuteculas Q1 varia entre 1 μm e 40 μm e o

tamanho meacutedio das micropartiacuteculas cerca de 12 μm Em ambos os casos maior parte das

micropartiacuteculas apresenta um tamanho meacutedio entre 5 e 15 μm

323 Micropartiacuteculas agrave base de Quitosano com Aacutecido Ciacutetrico

Na figura 12 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de quitosano com

aacutecido ciacutetrico e de quitosano com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis respectivamente

Analisando a figura 12 eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas de Q2 apresentam um diacircmetro

que varia entre 1 e 15 μm e o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute de 78 μm Por outro lado o

a)

b)

Figura 11 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q1 b) Micropartiacuteculas Q1

Figura 12 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas Q2 b) Micropartiacuteculas Q2

a)

b)

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

36

diacircmetro das esferas de Q2 varia entre 1 e 50 μm sendo esta variaccedilatildeo um pouco maior que as

anteriores (figura 10 e 11) tambeacutem o diacircmetro meacutedio das micropartiacuteculas eacute um pouco superior sendo

de 17 μm

No caso das micropartiacuteculas Q2 maior parte apresenta um tamanho meacutedio que varia entre 5 e10 μm

jaacute as micropartiacuteculas Q2 maior parte tem um tamanho meacutedio entre 5 e 25 μm

324 Micropartiacuteculas agrave base de Inulina

Na figura 13 estatildeo representadas as distribuiccedilotildees de tamanho das micropartiacuteculas de inulina e de

inulina com proacutepolis

Analisando ambos os histogramas eacute possiacutevel observas que as o tamanho das partiacuteculas de I varia

entre 1 e 30 μm e o diacircmetro meacutedio eacute de 91 μm Jaacute as partiacuteculas de I apresentam uma distribuiccedilatildeo

de tamanhos que varia entre 1 e 40 μm e o diacircmetro meacutedio destas partiacuteculas eacute de 11 μm

Eacute tambeacutem possiacutevel observar que no caso das micropartiacuteculas I maior parte possui um tamanho que

varia 5 e 15 μm por outro lado maior parte das micropartiacuteculas I apresentam um tamanho que varia

entre 5 e 20 μm

De um modo em geral eacute possiacutevel observar que as micropartiacuteculas apenas formadas pelos

polissacaacuteridos apresentam uma distribuiccedilatildeo de tamanho e um diacircmetro meacutedio inferior agraves

micropartiacuteculas que contecircm o proacutepolis encapsulado Por outro lado verifica-se que as micropartiacuteculas

contendo proacutepolis promovem um aumento da distribuiccedilatildeo do tamanho havendo uma maior variaccedilatildeo

de tamanhos das micropartiacuteculas Ainda eacute possiacutevel observar que das micropartiacuteculas contendo

extracto de proacutepolis as de goma-arabica e quitosano satildeo as de menor tamanho seguidas das de

inulina sendo as de quitosano e aacutecido ciacutetrico as de maior tamanho

a)

b)

Figura 13 Distribuiccedilatildeo de tamanhos a) Micropartiacuteculas I b) Micropartiacuteculas I

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

37

Tambeacutem Beiratildeo-da-Costa (2013) observou o mesmo facto quando analisou partiacuteculas de inulina

contendo oacuteleo essencial O aumento do tamanho pode dever-se ao encapsulamento do composto

bioactivo que leva agrave expansatildeo das micropartiacuteculas

33 Grau de Encapsulamento

O grau de encapsulamento foi obtido atraveacutes da quantificaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos dando uma

ideia da quantidade de proacutepolis que foi encapsulado

Na tabela 6 encontram-se representados os valores de fenoacutelicos encapsulados obtidos pelo meacutetodo

de Folin-Ciacalteu e pelo meacutetodo directo sendo esta quantificaccedilatildeo expressa em mg EAG g de

partiacutecula

Tabela 6 Grau de encapsulamento das diversas micropartiacuteculas

Compostos Fenoacutelicos

Micropartiacuteculas Meacutetodo Folin-Ciacalteu

(mg EAG g de partiacuteculas)

Meacutetodo Directo

(mg EAG g de partiacuteculas)

GA 656 895

Q1 1228 1752

Q2 409 682

I 1866 3555

Analisando os valores apresentados na tabela 6 eacute possiacutevel verificar que atraveacutes do meacutetodo de folin-

ciacalteu a quantidade de compostos fenoacutelicos eacute menor do que os obtidos pelo meacutetodo directo Isto

pode deve-se ao facto de o primeiro meacutetodo ser mais especiacutefico porque envolve uma reacccedilatildeo com os

fenoacutelicos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

38

34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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34 Actividade Antioxidante do Extracto Metanoacutelico das Micropartiacuteculas

A determinaccedilatildeo da actividade antioxidantes do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas contendo

proacutepolis encontra-se representada tabela 7

Tabela 7 Actividade Antioxidante do extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas atraveacutes dos meacutetodos DPPH e FRAP

Actividade Antioxidante

Micropartiacuteculas DPPH

(M Trolox g de partiacuteculas)

FRAP

(M Trolox g de partiacuteculas)

GA 0169 0336

Q1 0232 0700

Q2 0092 0187

I 0572 0896

De um modo geral eacute possiacutevel observar que o extracto metanoacutelico onde as micropartiacuteculas foram

dissolvidas apresenta actividade antioxidante

No entanto natildeo eacute possiacutevel comparar directamente estes valores com os valores obtidos da anaacutelise

do extracto de proacutepolis Pois no extracto etanoacutelico de proacutepolis haacute uma quantificaccedilatildeo da actividade de

todos os compostos antioxidantes jaacute no extracto metanoacutelico das micropartiacuteculas a quantificaccedilatildeo da

actividade antioxidante eacute relativa soacute aos compostos antioxidantes encapsulados

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

39

4 Libertaccedilatildeo Controlada de Encapsulados

41 Libertaccedilatildeo em Meio Aacutecido

Na figura 14 estatildeo representados os perfis de libertaccedilatildeo das micropartiacuteculas de GA I Q1 Q2 e

Q3 Na tabela 8 estatildeo representados os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e de velocidade

inicial de libertaccedilatildeo

Figura 14 Libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio aacutecido GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 8 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio aacutecido

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

34 35 83 205 76

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00005 00021 00019 00026 00009

Eacute possiacutevel observar atraveacutes da figura 14 que existe uma pequena distinccedilatildeo entre a fase inicial

designada de ldquoburst efectrdquo e a fase em que a libertaccedilatildeo se torna constante ldquotime lagrdquo atingindo-se

logo de seguida um patamar

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

40

A velocidade de libertaccedilatildeo elevada no iniacutecio pode estar relacionada com a libertaccedilatildeo de fenoacutelicos que

estatildeo agrave superfiacutecie das partiacuteculas A seguir a libertaccedilatildeo mais lenta pode ser resultado da expansatildeo do

volume das partiacuteculas devido agrave absorccedilatildeo de aacutegua quando estas satildeo imersas no meio ou entatildeo

devido ao relaxamento das cadeias polimeacutericas quando os poliacutemeros hidrofilicos hidratam

Tambeacutem eacute possiacutevel verificar tanto atraveacutes da figura 14 como da tabela 8 que as micropartiacuteculas de

goma-araacutebica com proacutepolis satildeo as que apresentam uma menor libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos

quer por massa de micropartiacuteculas em soluccedilatildeo quer em relaccedilatildeo agrave quantidade maacutexima que poderia

ser libertada tendo em conta o grau de encapsulamento Esta situaccedilatildeo pode ocorrer devido agrave

estrutura quiacutemica desta matriz A goma-araacutebica eacute composta por uma fracccedilatildeo de polissacaacuteridos e uma

fracccedilatildeo glico-proteica sendo bastante diferente de todos as outras matrizes estudadas que natildeo

apresentam fracccedilotildees proteicas Este facto pode estar na origem de interacccedilotildees mais fortes com os

compostos fenoacutelicos em meio aacutecido inibindo a sua libertaccedilatildeo

De entre as outras as micropartiacuteculas de quitosano com proacutepolis apresentam maior libertaccedilatildeo

Relativamente agraves micropartiacuteculas de quitosano verifica-se que a velocidade de libertaccedilatildeo eacute

ligeiramente superior para Q2 seguindo-se Q1 e Q3 No entanto a quantidade maacutexima libertada por

massa de micropartiacuteculas eacute muito semelhante (Figura 14) Neste caso esperar-se-ia uma libertaccedilatildeo

maior com as partiacuteculas Q1 dado que natildeo foram preparadas com agentes de reticulaccedilatildeo O facto de

a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas Q2 ser mais raacutepida pode ser devido ao efeito plastificante do aacutecido

ciacutetrico em excesso (que natildeo reagiu com o quitosano) originando uma matriz mais facilmente

hidrataacutevel promovendo a difusatildeo dos bioactivos No caso das partiacuteculas Q3 o tripolifosfato teraacute

actuado formando ligaccedilotildees fortes com o quitosano originando uma matriz mais riacutegida capaz de reter o

composto bioactivo de forma a natildeo ser libertado tatildeo facilmente e tatildeo rapidamente (Estevinho et al

2013) No entanto o grau de reticulaccedilatildeo natildeo teraacute sido suficiente para promover uma maior retenccedilatildeo

dos bioactivos comparando comas outras partiacuteculas As partiacuteculas com aacutecido ciacutetrico e proacutepolis

apresentam uma libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos superior a 100 isto poderaacute dever-se ao facto de

natildeo existir uma quantificaccedilatildeo exacta dos compostos fenoacutelicos aquando da extracccedilatildeo dos mesmos em

meio metanoacutelico

O aacutecido ciacutetrico tambeacutem eacute um reticulante no entanto e segundo Estevinho et al (2013) as ligaccedilotildees

formadas pelo quitosano com tripolifosfato satildeo dez vezes mais fortes do que as ligaccedilotildees formadas

entre o quitosano e outros agentes reticulantes o que permite supor que a libertaccedilatildeo do composto

bioactivo seria superior na matriz quitosano-aacutecido ciacutetrico em relaccedilatildeo agrave matriz quitosano tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 53: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

41

42 Libertaccedilatildeo em Meio Neutro

Na figura 15 estatildeo representados os diversos perfis de libertaccedilatildeo das diversas microcaacutepsulas em

meio neutro Os valores de libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos bem como a velocidade inicial de

libertaccedilatildeo encontram-se representados na tabela 9

Figura 15 Libertaccedilatildeo controlada de compostos fenoacutelicos das diversas micropartiacuteculas em meio neutro GA - Goma-araacutebica + proacutepolis I - Inulina + proacutepolis Q1 - Quitosano + proacutepolis Q2 - Quitosano + Aacutecido ciacutetrico + proacutepolis Q3 - Quitosano + proacutepolis + tripolifosfato

Tabela 9 Determinaccedilatildeo da libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos e velocidade inicial das diferentes micropartiacuteculas contendo proacutepolis em meio neutro

Micropartiacuteculas

GA I Q1 Q2 Q3

Libertaccedilatildeo maacutexima de fenoacutelicos ()

72 112 167 464 208

Velocidade Inicial

(g EAG min) 00052 00073 00028 00014 00069

Atraveacutes da tabela 9 verifica-se que a massa maacutexima de compostos fenoacutelicos libertada em relaccedilatildeo agrave

que poderia ter sido libertada tendo em conta o grau de encapsulamento eacute superior a 100 em

todas as matrizes agrave excepccedilatildeo da goma-araacutebica com proacutepolis

Como foi referido anteriormente a extracccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio metanoacutelico pode natildeo

ocorrer de forma semelhante agrave que ocorre durante a libertaccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos em meio

neutro levando a uma quantificaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos inferior agrave que realmente estaacute presente

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

42

nas micropartiacuteculas Estima-se que o meacutetodo para a quantificaccedilatildeo do grau de encapsulamento natildeo

tenha sido eficiente muito provavelmente devido agrave complexidade do proacutepolis

No entanto comparando os perfis das Figuras 14 e 15 eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Por outro lado em meio

neutro verifica-se o oposto ao observado em meio aacutecido a libertaccedilatildeo a partir das partiacuteculas de GA eacute

superior agrave das outras partiacuteculas A composiccedilatildeo quiacutemica bastante diferente da goma-araacutebica em

relaccedilatildeo agraves outras matrizes deveraacute ser o factor principal para este comportamento

Relativamente agraves diferentes matrizes de quitosano neste meio verifica-se o oposto do que acontece

em meio aacutecido neste meio a matriz de quitosano contendo tripolifosfato (Q3) eacute a que liberta mais

composto bioactivo e a matriz apenas de quitosano eacute a que liberta menos O que daacute a entender que

em meio neutro a presenccedila de agentes reticulantes natildeo vai influenciar no aprisionamento dos

compostos bioactivos

Ainda em relaccedilatildeo agraves diferentes matrizes de quitosano eacute possiacutevel observar que haacute uma maior

libertaccedilatildeo de compostos fenoacutelicos em meio neutro do que em meio aacutecido Como foi referido

anteriormente o quitosano eacute um polissacaacuterido catioacutenico em meio aacutecido Este facto pode ter originado

o estabelecimento de interacccedilotildees electroestaacuteticas entre os grupos amina protonados do quitosano

com os grupos hidroxilo dos compostos fenoacutelicos promovendo uma menor libertaccedilatildeo destes para o

meio aacutecido Por outro lado em meio neutro os grupos amina do quitosano natildeo se encontram

protonados pelo que as referidas interacccedilotildees electroestaacuteticas natildeo devem ocorrer estando os

compostos fenoacutelicos mais livres para se difundirem

Relativamente agraves micropartiacuteculas de inulina estas comportam-se como as de quitosano tanto em

meio aacutecido como em meio neutro Isto pode dever-se agrave sua composiccedilatildeo ser semelhante agrave do

quitosano embora natildeo tenha os grupos amina No entanto a inulina eacute considerada uma fibra

alimentar natildeo eacute digeriacutevel e a sua solubilidade depende da temperatura do meio onde a mesma eacute

libertada neste caso ambos os meios estavam a 37ordmC eacute uma temperatura intermeacutedia que pode natildeo

ser suficiente para que haja uma total solubilizaccedilatildeo da inulina

As libertaccedilotildees controladas realizadas neste trabalho tiveram como objectivo mimetizar o que sucede

no estocircmago e no intestino mas tendo em conta apenas o pH desses dois locais excluindo outros

factores como enzimas e processos que possam ocorrer durante a digestatildeo e absorccedilatildeo dos

alimentos O que se verificou foi que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo do composto bioactivo era menor do

que no meio neutro assim e fazendo uma analogia ao que ocorre no organismo pode-se inferir que

no estocircmago a libertaccedilatildeo dos compostos bioactivos do proacutepolis poderaacute ser menor do que no intestino

Este facto vai de encontro a um dos objectivos do processo de microencapsulaccedilatildeo o de haver uma

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos eou de compostos bioactivos em locais propiacutecios agrave sua maior

absorccedilatildeo que neste caso eacute no intestino

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 55: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

43

V Conclusotildees

Apoacutes a realizaccedilatildeo deste trabalho conclui-se que eacute possiacutevel encapsular extracto etanoacutelico de proacutepolis

em diversas matrizes como a goma-araacutebica o quitosano e a inulina atraveacutes do processo de spray-

drying

As micropartiacuteculas produzidas apresentam actividade antioxidante inferior ao extracto etanoacutelico de

proacutepolis utilizado para a microencapsulaccedilatildeo o que pode ser devido ao baixo carregamento das

mesmas e ao encapsulamento de soacute parte das classes de compostos presentes o extracto inicial

Ainda em relaccedilatildeo agraves micropartiacuteculas a anaacutelise realizada por microscopia de varrimento (SEM)

mostrou que as micropartiacuteculas satildeo caacutepsulas e que no geral apresentavam uma forma esfeacuterica no

entanto as micropartiacuteculas que continham proacutepolis apresentavam uma superfiacutecie lisa ao contraacuterio das

micropartiacuteculas sem proacutepolis

No que diz respeito ao tamanho as micropartiacuteculas contendo proacutepolis apresentavam um tamanho

meacutedio maio do que as micropartiacuteculas sem proacutepolis encapsulado

Relativamente agrave libertaccedilatildeo controlada das micropartiacuteculas destaca-se a matriz de goma-araacutebica pois

em meio aacutecido libertou uma menor quantidade de compostos bioactivos e em meio neutro libertou

uma maior quantidade relativamente agraves outras matrizes Este comportamento deveraacute estar

relacionado com a composiccedilatildeo quiacutemica da goma-arabica e por esta ser tatildeo diferente dos outros

polissacaacuteridos

Ainda em relaccedilatildeo agrave libertaccedilatildeo controlada esta mostrou que em meio aacutecido a libertaccedilatildeo dos

compostos bioactivo era menor do que em meio neutro permitindo fazer uma analogia do que

poderia acontecer in vivo havendo uma maior libertaccedilatildeo do composto bioactivo no intestino que eacute a

zona de maior absorccedilatildeo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Microencapsulation 27 (3) 187 ndash 197

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bisporus flavor Journal of Food Engineering 65 391 ndash 396

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

48

Madene A Jacquot M Scher J Desobry S (2006) Flavour encapsulation and controlled release

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

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Reduccedilatildeo do Ferro (FRAP) Comunicado Teacutecnico Online 125 1 ndash 4

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 56: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

44

VI Trabalho Futuro

Com a realizaccedilatildeo do presente trabalho surgiram outras ideias e propostas de trabalho futuro

Continuar com o estudo de microencapsulaccedilatildeo de proacutepolis noutras matrizes de

polissacaacuteridos

Optimizar os paracircmetros de secagem no spray-drying de forma a obter um maior rendimento

em termos de produto final e de forma a obter micropartiacuteculas esfeacutericas e sem enrugamento

Relativamente aos polissacaacuteridos estudados aumentar a concentraccedilatildeo destes nas soluccedilotildees

de base e compara-los com estudos de menor concentraccedilatildeo para verificar se esta vai alterar

o rendimento da microencapsulaccedilatildeo e a quantidade de compostos bioactivos

Aumentar a concentraccedilatildeo de proacutepolis na soluccedilatildeo a encapsular e estudar e caracterizar as

micropartiacuteculas tanto a niacutevel de actividade antioxidante como a niacutevel de estrutura

Analisar e avaliar outros meacutetodos de extracccedilatildeo dos compostos fenoacutelicos de modo a

quantificar os mesmos com mais exactidatildeo e precisatildeo

Realizar provas sensoriais de forma a compreender se o encapsulamento de proacutepolis eacute

capaz de atenuar o aroma e odor caracteriacutesticos

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

VII Referecircncias Bibliograacuteficas

Aliyazıcıoglu R Sahin H Erturk O Ulusoy E Kolayli S (2013) Properties of Phenolic

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1314 ndash 1320

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

48

Madene A Jacquot M Scher J Desobry S (2006) Flavour encapsulation and controlled release

ndash a review International Journal of Food Science and Technology 41 1 ndash 21

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gum arabic (Acacia senegal and Acacia seyal) as a dietary fibre Food Hydrocolloids 22 24 ndash 35

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

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Based Wall Systems International Dairy Journal 6 273 ndash 284

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solution by Aspergillus oryzae by UV-VIS and FTIR analysis In Meacutendez-Vilas A Industrial medical

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Sarkar S Gupta S Variyar P S Sharma A Singhal R S (2013) Hydrophobic derivatives of

guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

Polymers 95 177 ndash 182

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

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estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

45

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Antioxidant Activity of Biological Fluids and Modified Version for Simultaneous Measurement of Total

Antioxidant Power and Ascorbic Acid Concentration Methods in Enzymology 299 (2) 15 ndash 27

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p

Brand-Williams W Cuvelier M Berset C (1995) Use of a Free Radical Method to Evaluate

Antioxidant Activity LWT - Food Science and Technology 28 (1) 25 ndash 30

Brasileiro J S (2011) Microencapsulaccedilatildeo de compostos bioactivos inovaccedilatildeo em diferentes aacutereas

Tese de Mestrado em Ciecircncias Farmacecircuticas Universidade Fernando Pessoa ndash Faculdade de

Ciecircncias da Sauacutede Porto 71 p

Burdock G A (1998) Review of the Biological Properties and Toxicity of Bee Propolis (Propolis)

Food and Chemical Toxicology 36 347 ndash 363

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

46

Chen X D e Mujumdar A S (2008) Drying Technologies in Food Processing Blackwell Publishing

1st ed Chap 4 Spray drying of food materials ndash process and product characteristics 113 ndash 159 p

Dalgleish D (2006) Food emulsions ndash their structures and structure-forming properties Food

Hydrocolloids 20 415 ndash 422

Dima C Cotacircrlet M Alexe P Dima S (2014) Reprint of Microencapsulation of essential oil of

pimento [Pimenta dioica (L) Merr] by chitosank-carrageenan complex coacervation method

Innovative Food Science and Emerging Technologies 25 97 ndash 105

Estevinho B A Rocha F Santos L Alves A (2013) Microencapsulation with chitosan by spray

drying for industry applications - A review Food Science amp Technology 31 138 ndash 155

Estevinho B N Damas A M Martins P Rocha F (2014) Microencapsulation of β-galactosidase

with different biopolymers by a spray-drying process Food Research International 64 134 ndash 140

Fang Z e Bhandari B (2012) Spray drying freeze drying and related process for food ingredients

and nutraceutical encapsulation In Garti N e McClements D Encapsulation technologies and

delivery systems for food ingredients and nutraceuticals Woodhead Publishing Cambridge 73 ndash 109

p

Fernandes R Borges S Botrel D (2014) Gum arabicstarchmaltodextrininulin as wall materials

on the microencapsulation of rosemary essential oil Carbohydrate Polymers 101 524 ndash 532

Fernadez-Panchos M Villano D Troncoso A Garcia-Parrilla M (2008) Antioxidant Activity of

Phenolic Compounds From In Vitro Results to In Vivo Evidence Critical Reviews in Food Science

and Nutrition 48 649 ndash 671

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Fritzen-Freire C Prudecircncio S E Amboni R Pinto S S Negratildeo-Murakami A N Murakami F S

(2012) Microencapsulation of bifidobacteria by spray drying in the presence of prebiotics Food

Research International 45 306 ndash 312

Gaonkar A Vasisht N Khare A e Sobel R (2014) Microencapsulation in the Food Industry 1st

ed Academic Press Elsevier London Part II Concept of Microencapsulation Chap 2 Factors and

Mechanisms in Microencapsulation 13 ndash 24 p

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

47

Gharsallaoui A Roudaut G Chambin O Voilley A Saurel R (2007) Applications of spray-drying

in microencapsulation of food ingredients An overview Food Research International 40 1107 ndash

1121

Halliwell B e Gutteridge J M C (1995) Free Radicals in Biology and Medicine 18 125 Citado por

Benzie I e Strain J (1999) Ferric Reducing Antioxidant Power Assay Direct Measure of Total

Antioxidant Activity of Biological Fluids and Modified Version for Simultaneous Measurement of Total

Antioxidant Power and Ascorbic Acid Concentration Methods in Enzymology 299 (2) 15 ndash 27

He P Davis S S Illum L (1999) Chitosan microspheres prepared by spray drying International

Journal of Pharmaceutics 187 53 ndash 65

Heldman D R e Hartel R W (1997) Principles of Food Processing Aspen Publishers New York

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Hemingway R e Laks P (1992) Plant Polyphenols ndash Synthesis Properties Significance vol 59

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Ikawa M Shaper T Dollard C Sanser J (2003) Utilization of FolinminusCiocalteu Phenol Reagent

for the Detection of Certain Nitrogen Compounds Journal of Agricultural and Food Chemistry 51

1811 ndash 1815

Jun-xia X Hai-yan Y Jian Y (2011) Microencapsulation of sweet orange oil by complex

coacervation with soybean protein isolategum Arabic Food Chemistry 125 1267 ndash 1272

Jyothi N V Prasanna P M Sakarkar S Prabha K S Ramaiah P S Srawan G Y (2010)

Microencapsulation techniques factors influencing encapsulation efficiency Journal of

Microencapsulation 27 (3) 187 ndash 197

Kim Y D Morr CV (1996) Microencapsulation Properties of Gum Arabic and Several Food

Proteins Spray-Dried Orange Oil Emulsion Particles Journal of Agricultural and Food Chemistry 44

1314 ndash 1320

Lee J Chung H Chang P Lee J (2007) Development of a method predicting the oxidative

stability of edible oils using 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) Food Chemistry 103 662 ndash 669

Liu Z Zhou J Zeng Y Ouyang X (2004) The enhancement and encapsulation of Agaricus

bisporus flavor Journal of Food Engineering 65 391 ndash 396

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

48

Madene A Jacquot M Scher J Desobry S (2006) Flavour encapsulation and controlled release

ndash a review International Journal of Food Science and Technology 41 1 ndash 21

Marczenko Z Balcerzak M (2000) Separation Preconcentration and Spectrophotometry in

Inorganic Analysis Amsterdam Elsevier Science BV Part I Chap 2 Principles of

spectrophotometry 26 ndash 38 p

Masters K (1997) Spray dryers In Baker C Industrial Drying of Foods Blackie

Academic amp Professional London 317 p

Matsuno T (1997) O Efeito Terapecircutico da Proacutepolis 1st ed vol 1 New York 133 p

Mihai C M Mărghitas L Dezmirean D S Bărnuţiu L (2011) Correlation between Polyphenolic

Profile and Antioxidant Activity of Propolis from Transylvania Animal Science and Biotechnologies 44

(2) 100 ndash 103

Milardović S Ivekovic D Grabarić B (2006) A novel amperometric method for antioxidant activity

determination using DPPH free radical Bioelectrochemistry 68 175 ndash 180

Mohammadzadeh S Sharriatpanahi M Hamedi M Amanzadeh Y Ebrahimi S Ostad S

(2007) Antioxidant power of Iranian propolis extract Food Chemistry 103 729 ndash 733

Mora S (2007) Manual de Exprimentos de Laboratoacuterio para Bioquiacutemica San Joseacute UNED ndash Editorial

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Moura M J (2012) Aplicaccedilotildees do quitosano em libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos algumas

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Nollet L (2000) Handbook of water analysis Marcel Dekker Inc New York 211 ndash 215 p

Osman M O Menzies A R Williams P A Phillips G O Baldwin T (1993) The molecular

characterisation of the polysaccharide gum from Acacia senegal Carbohydrate Research 246 303 ndash

318

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Spray Drying as an Alternative Granulation Technique 75 ndash 98 p

Phillips G O Ogasawara T Ushida K (2008) The regulatory and scientific approach to defining

gum arabic (Acacia senegal and Acacia seyal) as a dietary fibre Food Hydrocolloids 22 24 ndash 35

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

Rahman M S (2007) Handbook of Food Preservation 2nd

ed CRC Press Taylor amp Francis Group

Florida Part 3 Preservation by Controlling Water Structure and Atmosphere Chap 22

Encapsulation Stabilization and Controlled Release of Food Ingredients and Bioactives 509 ndash 568 p

Raimundo A C (2011) Produccedilatildeo de co-extrudidos agrave base de hidroxipropilmetilcelulose para

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos Tese de Mestrado em Engenharia Farmacecircutica Universidade de

Lisboa ndash Faculdade de Farmaacutecia Universidade Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior Teacutecnico

Lisboa 108 p

Randall R C Phillips G O Williams P A (1988) The role of the proteinaceous component on the

emulsifying properties of gum arabic Food Hydrocolloids 2 131 ndash 140

Ravi Kumar M N V (2000) A review of chitin and chitosan applications Reactive amp Functional

Polymers 46 1 ndash 27

Ribeiro C (2007) Encapsulamento de Aromas Alimentares Tese de Doutoramento Universidade

Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior de Agronomia Lisboa

Robinson J W (1995) Undergraduate Instrumental Analysis 5th ed New York Chap 8

Spectrophotometry Colorimetry and Polarimetry 386 ndash 410 p

Rosa C G Borges C D Zambiari R C Nunes M R Benvenutti E V Luz S R D‟Avila R F

Rutz J K (2013) Microencapsulation of gallic acid in chitosan β-cyclodextrin and xanthan Industrial

Crops and Products 46 138 ndash 146

Rufino M Alves R Brito E Morais S Sampaio C Peacuterez-Jimeacutenez J Saura-Calixto F (2006)

Metodologia Cientiacutefica Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante Total em Frutas pelo Meacutetodo de

Reduccedilatildeo do Ferro (FRAP) Comunicado Teacutecnico Online 125 1 ndash 4

Rosenberg M e Sheu T-Y (1996) Microencapsulation of Volatiles by Spray-Drying in Whey Protein-

Based Wall Systems International Dairy Journal 6 273 ndash 284

Santos G Almeida E Corso C (2014) Evaluation of biodegradation process of textile azo dye in

solution by Aspergillus oryzae by UV-VIS and FTIR analysis In Meacutendez-Vilas A Industrial medical

and environmental applications of microorganisms Wageningen Academic Netherlands 109 ndash 114 p

Sarkar S Gupta S Variyar P S Sharma A Singhal R S (2013) Hydrophobic derivatives of

guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

Polymers 95 177 ndash 182

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

ndash 547

Stephen A M Phillips G O Williams P A (2006) Food Polysaccharides and Their Applications

2nd

ed Taylor amp Francis Group 456 ndash 476 p

Swain T e Hillis W E (1959) The phenolic constituents of PrunusDomestica Jounal of the Science

of Food and Agriculture 10 63 ndash 68

Thaipong K Boonprakob U Crosby K Cisneros-Zevallos L Byrne H (2006) Comparison of

ABTS DPPH FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts

Journal of Food Composition and Analysis 19 669 ndash 675

Weerakody R Fagan P Kasaraju S L (2008) Chitosan microspheres for encapsulation of α-lipoic

acid International Journal of Pharmaceutics 357 213 ndash 218

Winston M L (1987) The biology of the honey bee Harvard University Press Cambridge and

London 1 ndash 12 p

Wong C Li H Cheng K Chen F (2006) A systematic survey of antioxidant activity of 30 Chinese

medicinal plants using the ferric reducing antioxidant power assay Food Chemistry 97 705 ndash 711

Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 58: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

46

Chen X D e Mujumdar A S (2008) Drying Technologies in Food Processing Blackwell Publishing

1st ed Chap 4 Spray drying of food materials ndash process and product characteristics 113 ndash 159 p

Dalgleish D (2006) Food emulsions ndash their structures and structure-forming properties Food

Hydrocolloids 20 415 ndash 422

Dima C Cotacircrlet M Alexe P Dima S (2014) Reprint of Microencapsulation of essential oil of

pimento [Pimenta dioica (L) Merr] by chitosank-carrageenan complex coacervation method

Innovative Food Science and Emerging Technologies 25 97 ndash 105

Estevinho B A Rocha F Santos L Alves A (2013) Microencapsulation with chitosan by spray

drying for industry applications - A review Food Science amp Technology 31 138 ndash 155

Estevinho B N Damas A M Martins P Rocha F (2014) Microencapsulation of β-galactosidase

with different biopolymers by a spray-drying process Food Research International 64 134 ndash 140

Fang Z e Bhandari B (2012) Spray drying freeze drying and related process for food ingredients

and nutraceutical encapsulation In Garti N e McClements D Encapsulation technologies and

delivery systems for food ingredients and nutraceuticals Woodhead Publishing Cambridge 73 ndash 109

p

Fernandes R Borges S Botrel D (2014) Gum arabicstarchmaltodextrininulin as wall materials

on the microencapsulation of rosemary essential oil Carbohydrate Polymers 101 524 ndash 532

Fernadez-Panchos M Villano D Troncoso A Garcia-Parrilla M (2008) Antioxidant Activity of

Phenolic Compounds From In Vitro Results to In Vivo Evidence Critical Reviews in Food Science

and Nutrition 48 649 ndash 671

Fleming R S (1921) The Spray Process of Drying The Journal of Industrial and Enginnering

Chemistry 13 (5) 447 ndash 449

Fritzen-Freire C Prudecircncio S E Amboni R Pinto S S Negratildeo-Murakami A N Murakami F S

(2012) Microencapsulation of bifidobacteria by spray drying in the presence of prebiotics Food

Research International 45 306 ndash 312

Gaonkar A Vasisht N Khare A e Sobel R (2014) Microencapsulation in the Food Industry 1st

ed Academic Press Elsevier London Part II Concept of Microencapsulation Chap 2 Factors and

Mechanisms in Microencapsulation 13 ndash 24 p

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

47

Gharsallaoui A Roudaut G Chambin O Voilley A Saurel R (2007) Applications of spray-drying

in microencapsulation of food ingredients An overview Food Research International 40 1107 ndash

1121

Halliwell B e Gutteridge J M C (1995) Free Radicals in Biology and Medicine 18 125 Citado por

Benzie I e Strain J (1999) Ferric Reducing Antioxidant Power Assay Direct Measure of Total

Antioxidant Activity of Biological Fluids and Modified Version for Simultaneous Measurement of Total

Antioxidant Power and Ascorbic Acid Concentration Methods in Enzymology 299 (2) 15 ndash 27

He P Davis S S Illum L (1999) Chitosan microspheres prepared by spray drying International

Journal of Pharmaceutics 187 53 ndash 65

Heldman D R e Hartel R W (1997) Principles of Food Processing Aspen Publishers New York

303 p

Hemingway R e Laks P (1992) Plant Polyphenols ndash Synthesis Properties Significance vol 59

Plenum New York 259 ndash 280 p

Ikawa M Shaper T Dollard C Sanser J (2003) Utilization of FolinminusCiocalteu Phenol Reagent

for the Detection of Certain Nitrogen Compounds Journal of Agricultural and Food Chemistry 51

1811 ndash 1815

Jun-xia X Hai-yan Y Jian Y (2011) Microencapsulation of sweet orange oil by complex

coacervation with soybean protein isolategum Arabic Food Chemistry 125 1267 ndash 1272

Jyothi N V Prasanna P M Sakarkar S Prabha K S Ramaiah P S Srawan G Y (2010)

Microencapsulation techniques factors influencing encapsulation efficiency Journal of

Microencapsulation 27 (3) 187 ndash 197

Kim Y D Morr CV (1996) Microencapsulation Properties of Gum Arabic and Several Food

Proteins Spray-Dried Orange Oil Emulsion Particles Journal of Agricultural and Food Chemistry 44

1314 ndash 1320

Lee J Chung H Chang P Lee J (2007) Development of a method predicting the oxidative

stability of edible oils using 22-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) Food Chemistry 103 662 ndash 669

Liu Z Zhou J Zeng Y Ouyang X (2004) The enhancement and encapsulation of Agaricus

bisporus flavor Journal of Food Engineering 65 391 ndash 396

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

48

Madene A Jacquot M Scher J Desobry S (2006) Flavour encapsulation and controlled release

ndash a review International Journal of Food Science and Technology 41 1 ndash 21

Marczenko Z Balcerzak M (2000) Separation Preconcentration and Spectrophotometry in

Inorganic Analysis Amsterdam Elsevier Science BV Part I Chap 2 Principles of

spectrophotometry 26 ndash 38 p

Masters K (1997) Spray dryers In Baker C Industrial Drying of Foods Blackie

Academic amp Professional London 317 p

Matsuno T (1997) O Efeito Terapecircutico da Proacutepolis 1st ed vol 1 New York 133 p

Mihai C M Mărghitas L Dezmirean D S Bărnuţiu L (2011) Correlation between Polyphenolic

Profile and Antioxidant Activity of Propolis from Transylvania Animal Science and Biotechnologies 44

(2) 100 ndash 103

Milardović S Ivekovic D Grabarić B (2006) A novel amperometric method for antioxidant activity

determination using DPPH free radical Bioelectrochemistry 68 175 ndash 180

Mohammadzadeh S Sharriatpanahi M Hamedi M Amanzadeh Y Ebrahimi S Ostad S

(2007) Antioxidant power of Iranian propolis extract Food Chemistry 103 729 ndash 733

Mora S (2007) Manual de Exprimentos de Laboratoacuterio para Bioquiacutemica San Joseacute UNED ndash Editorial

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Moura M J (2012) Aplicaccedilotildees do quitosano em libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos algumas

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Nollet L (2000) Handbook of water analysis Marcel Dekker Inc New York 211 ndash 215 p

Osman M O Menzies A R Williams P A Phillips G O Baldwin T (1993) The molecular

characterisation of the polysaccharide gum from Acacia senegal Carbohydrate Research 246 303 ndash

318

Parikh D M (1997) Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology New York Vol 8 Chap 5

Spray Drying as an Alternative Granulation Technique 75 ndash 98 p

Phillips G O Ogasawara T Ushida K (2008) The regulatory and scientific approach to defining

gum arabic (Acacia senegal and Acacia seyal) as a dietary fibre Food Hydrocolloids 22 24 ndash 35

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

Rahman M S (2007) Handbook of Food Preservation 2nd

ed CRC Press Taylor amp Francis Group

Florida Part 3 Preservation by Controlling Water Structure and Atmosphere Chap 22

Encapsulation Stabilization and Controlled Release of Food Ingredients and Bioactives 509 ndash 568 p

Raimundo A C (2011) Produccedilatildeo de co-extrudidos agrave base de hidroxipropilmetilcelulose para

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos Tese de Mestrado em Engenharia Farmacecircutica Universidade de

Lisboa ndash Faculdade de Farmaacutecia Universidade Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior Teacutecnico

Lisboa 108 p

Randall R C Phillips G O Williams P A (1988) The role of the proteinaceous component on the

emulsifying properties of gum arabic Food Hydrocolloids 2 131 ndash 140

Ravi Kumar M N V (2000) A review of chitin and chitosan applications Reactive amp Functional

Polymers 46 1 ndash 27

Ribeiro C (2007) Encapsulamento de Aromas Alimentares Tese de Doutoramento Universidade

Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior de Agronomia Lisboa

Robinson J W (1995) Undergraduate Instrumental Analysis 5th ed New York Chap 8

Spectrophotometry Colorimetry and Polarimetry 386 ndash 410 p

Rosa C G Borges C D Zambiari R C Nunes M R Benvenutti E V Luz S R D‟Avila R F

Rutz J K (2013) Microencapsulation of gallic acid in chitosan β-cyclodextrin and xanthan Industrial

Crops and Products 46 138 ndash 146

Rufino M Alves R Brito E Morais S Sampaio C Peacuterez-Jimeacutenez J Saura-Calixto F (2006)

Metodologia Cientiacutefica Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante Total em Frutas pelo Meacutetodo de

Reduccedilatildeo do Ferro (FRAP) Comunicado Teacutecnico Online 125 1 ndash 4

Rosenberg M e Sheu T-Y (1996) Microencapsulation of Volatiles by Spray-Drying in Whey Protein-

Based Wall Systems International Dairy Journal 6 273 ndash 284

Santos G Almeida E Corso C (2014) Evaluation of biodegradation process of textile azo dye in

solution by Aspergillus oryzae by UV-VIS and FTIR analysis In Meacutendez-Vilas A Industrial medical

and environmental applications of microorganisms Wageningen Academic Netherlands 109 ndash 114 p

Sarkar S Gupta S Variyar P S Sharma A Singhal R S (2013) Hydrophobic derivatives of

guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

Polymers 95 177 ndash 182

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

ndash 547

Stephen A M Phillips G O Williams P A (2006) Food Polysaccharides and Their Applications

2nd

ed Taylor amp Francis Group 456 ndash 476 p

Swain T e Hillis W E (1959) The phenolic constituents of PrunusDomestica Jounal of the Science

of Food and Agriculture 10 63 ndash 68

Thaipong K Boonprakob U Crosby K Cisneros-Zevallos L Byrne H (2006) Comparison of

ABTS DPPH FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts

Journal of Food Composition and Analysis 19 669 ndash 675

Weerakody R Fagan P Kasaraju S L (2008) Chitosan microspheres for encapsulation of α-lipoic

acid International Journal of Pharmaceutics 357 213 ndash 218

Winston M L (1987) The biology of the honey bee Harvard University Press Cambridge and

London 1 ndash 12 p

Wong C Li H Cheng K Chen F (2006) A systematic survey of antioxidant activity of 30 Chinese

medicinal plants using the ferric reducing antioxidant power assay Food Chemistry 97 705 ndash 711

Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

Page 59: Microencapsulação de Própolis em Matrizes de ... · Microencapsulação de Própolis em Matrizes de Polissacáridos e Estudos de Libertação Controlada , -). core., ., ., A

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

47

Gharsallaoui A Roudaut G Chambin O Voilley A Saurel R (2007) Applications of spray-drying

in microencapsulation of food ingredients An overview Food Research International 40 1107 ndash

1121

Halliwell B e Gutteridge J M C (1995) Free Radicals in Biology and Medicine 18 125 Citado por

Benzie I e Strain J (1999) Ferric Reducing Antioxidant Power Assay Direct Measure of Total

Antioxidant Activity of Biological Fluids and Modified Version for Simultaneous Measurement of Total

Antioxidant Power and Ascorbic Acid Concentration Methods in Enzymology 299 (2) 15 ndash 27

He P Davis S S Illum L (1999) Chitosan microspheres prepared by spray drying International

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48

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49

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guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

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Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

48

Madene A Jacquot M Scher J Desobry S (2006) Flavour encapsulation and controlled release

ndash a review International Journal of Food Science and Technology 41 1 ndash 21

Marczenko Z Balcerzak M (2000) Separation Preconcentration and Spectrophotometry in

Inorganic Analysis Amsterdam Elsevier Science BV Part I Chap 2 Principles of

spectrophotometry 26 ndash 38 p

Masters K (1997) Spray dryers In Baker C Industrial Drying of Foods Blackie

Academic amp Professional London 317 p

Matsuno T (1997) O Efeito Terapecircutico da Proacutepolis 1st ed vol 1 New York 133 p

Mihai C M Mărghitas L Dezmirean D S Bărnuţiu L (2011) Correlation between Polyphenolic

Profile and Antioxidant Activity of Propolis from Transylvania Animal Science and Biotechnologies 44

(2) 100 ndash 103

Milardović S Ivekovic D Grabarić B (2006) A novel amperometric method for antioxidant activity

determination using DPPH free radical Bioelectrochemistry 68 175 ndash 180

Mohammadzadeh S Sharriatpanahi M Hamedi M Amanzadeh Y Ebrahimi S Ostad S

(2007) Antioxidant power of Iranian propolis extract Food Chemistry 103 729 ndash 733

Mora S (2007) Manual de Exprimentos de Laboratoacuterio para Bioquiacutemica San Joseacute UNED ndash Editorial

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Moura M J (2012) Aplicaccedilotildees do quitosano em libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos algumas

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318

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gum arabic (Acacia senegal and Acacia seyal) as a dietary fibre Food Hydrocolloids 22 24 ndash 35

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

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Lisboa 108 p

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emulsifying properties of gum arabic Food Hydrocolloids 2 131 ndash 140

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Polymers 46 1 ndash 27

Ribeiro C (2007) Encapsulamento de Aromas Alimentares Tese de Doutoramento Universidade

Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior de Agronomia Lisboa

Robinson J W (1995) Undergraduate Instrumental Analysis 5th ed New York Chap 8

Spectrophotometry Colorimetry and Polarimetry 386 ndash 410 p

Rosa C G Borges C D Zambiari R C Nunes M R Benvenutti E V Luz S R D‟Avila R F

Rutz J K (2013) Microencapsulation of gallic acid in chitosan β-cyclodextrin and xanthan Industrial

Crops and Products 46 138 ndash 146

Rufino M Alves R Brito E Morais S Sampaio C Peacuterez-Jimeacutenez J Saura-Calixto F (2006)

Metodologia Cientiacutefica Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante Total em Frutas pelo Meacutetodo de

Reduccedilatildeo do Ferro (FRAP) Comunicado Teacutecnico Online 125 1 ndash 4

Rosenberg M e Sheu T-Y (1996) Microencapsulation of Volatiles by Spray-Drying in Whey Protein-

Based Wall Systems International Dairy Journal 6 273 ndash 284

Santos G Almeida E Corso C (2014) Evaluation of biodegradation process of textile azo dye in

solution by Aspergillus oryzae by UV-VIS and FTIR analysis In Meacutendez-Vilas A Industrial medical

and environmental applications of microorganisms Wageningen Academic Netherlands 109 ndash 114 p

Sarkar S Gupta S Variyar P S Sharma A Singhal R S (2013) Hydrophobic derivatives of

guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

Polymers 95 177 ndash 182

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

ndash 547

Stephen A M Phillips G O Williams P A (2006) Food Polysaccharides and Their Applications

2nd

ed Taylor amp Francis Group 456 ndash 476 p

Swain T e Hillis W E (1959) The phenolic constituents of PrunusDomestica Jounal of the Science

of Food and Agriculture 10 63 ndash 68

Thaipong K Boonprakob U Crosby K Cisneros-Zevallos L Byrne H (2006) Comparison of

ABTS DPPH FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts

Journal of Food Composition and Analysis 19 669 ndash 675

Weerakody R Fagan P Kasaraju S L (2008) Chitosan microspheres for encapsulation of α-lipoic

acid International Journal of Pharmaceutics 357 213 ndash 218

Winston M L (1987) The biology of the honey bee Harvard University Press Cambridge and

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Wong C Li H Cheng K Chen F (2006) A systematic survey of antioxidant activity of 30 Chinese

medicinal plants using the ferric reducing antioxidant power assay Food Chemistry 97 705 ndash 711

Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

49

Rahman M S (2007) Handbook of Food Preservation 2nd

ed CRC Press Taylor amp Francis Group

Florida Part 3 Preservation by Controlling Water Structure and Atmosphere Chap 22

Encapsulation Stabilization and Controlled Release of Food Ingredients and Bioactives 509 ndash 568 p

Raimundo A C (2011) Produccedilatildeo de co-extrudidos agrave base de hidroxipropilmetilcelulose para

libertaccedilatildeo controlada de faacutermacos Tese de Mestrado em Engenharia Farmacecircutica Universidade de

Lisboa ndash Faculdade de Farmaacutecia Universidade Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior Teacutecnico

Lisboa 108 p

Randall R C Phillips G O Williams P A (1988) The role of the proteinaceous component on the

emulsifying properties of gum arabic Food Hydrocolloids 2 131 ndash 140

Ravi Kumar M N V (2000) A review of chitin and chitosan applications Reactive amp Functional

Polymers 46 1 ndash 27

Ribeiro C (2007) Encapsulamento de Aromas Alimentares Tese de Doutoramento Universidade

Teacutecnica de Lisboa ndash Instituto Superior de Agronomia Lisboa

Robinson J W (1995) Undergraduate Instrumental Analysis 5th ed New York Chap 8

Spectrophotometry Colorimetry and Polarimetry 386 ndash 410 p

Rosa C G Borges C D Zambiari R C Nunes M R Benvenutti E V Luz S R D‟Avila R F

Rutz J K (2013) Microencapsulation of gallic acid in chitosan β-cyclodextrin and xanthan Industrial

Crops and Products 46 138 ndash 146

Rufino M Alves R Brito E Morais S Sampaio C Peacuterez-Jimeacutenez J Saura-Calixto F (2006)

Metodologia Cientiacutefica Determinaccedilatildeo da Actividade Antioxidante Total em Frutas pelo Meacutetodo de

Reduccedilatildeo do Ferro (FRAP) Comunicado Teacutecnico Online 125 1 ndash 4

Rosenberg M e Sheu T-Y (1996) Microencapsulation of Volatiles by Spray-Drying in Whey Protein-

Based Wall Systems International Dairy Journal 6 273 ndash 284

Santos G Almeida E Corso C (2014) Evaluation of biodegradation process of textile azo dye in

solution by Aspergillus oryzae by UV-VIS and FTIR analysis In Meacutendez-Vilas A Industrial medical

and environmental applications of microorganisms Wageningen Academic Netherlands 109 ndash 114 p

Sarkar S Gupta S Variyar P S Sharma A Singhal R S (2013) Hydrophobic derivatives of

guar gum hydrolyzate and gum Arabic as matrices for microencapsulation of mint oil Carbohydrate

Polymers 95 177 ndash 182

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

ndash 547

Stephen A M Phillips G O Williams P A (2006) Food Polysaccharides and Their Applications

2nd

ed Taylor amp Francis Group 456 ndash 476 p

Swain T e Hillis W E (1959) The phenolic constituents of PrunusDomestica Jounal of the Science

of Food and Agriculture 10 63 ndash 68

Thaipong K Boonprakob U Crosby K Cisneros-Zevallos L Byrne H (2006) Comparison of

ABTS DPPH FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts

Journal of Food Composition and Analysis 19 669 ndash 675

Weerakody R Fagan P Kasaraju S L (2008) Chitosan microspheres for encapsulation of α-lipoic

acid International Journal of Pharmaceutics 357 213 ndash 218

Winston M L (1987) The biology of the honey bee Harvard University Press Cambridge and

London 1 ndash 12 p

Wong C Li H Cheng K Chen F (2006) A systematic survey of antioxidant activity of 30 Chinese

medicinal plants using the ferric reducing antioxidant power assay Food Chemistry 97 705 ndash 711

Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

50

Schwannecke M (2009) Physico-Chemical Characteristics and Antioxidant Activity of Tart Cherry

Powder Dried by Various Drying Methods Master Thesis in Food Science Michigan State University

USA 124 p

Shahidi F Han X Q (1993) Encapsulation of food ingredients Food Science and Nutrition 33 501

ndash 547

Stephen A M Phillips G O Williams P A (2006) Food Polysaccharides and Their Applications

2nd

ed Taylor amp Francis Group 456 ndash 476 p

Swain T e Hillis W E (1959) The phenolic constituents of PrunusDomestica Jounal of the Science

of Food and Agriculture 10 63 ndash 68

Thaipong K Boonprakob U Crosby K Cisneros-Zevallos L Byrne H (2006) Comparison of

ABTS DPPH FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts

Journal of Food Composition and Analysis 19 669 ndash 675

Weerakody R Fagan P Kasaraju S L (2008) Chitosan microspheres for encapsulation of α-lipoic

acid International Journal of Pharmaceutics 357 213 ndash 218

Winston M L (1987) The biology of the honey bee Harvard University Press Cambridge and

London 1 ndash 12 p

Wong C Li H Cheng K Chen F (2006) A systematic survey of antioxidant activity of 30 Chinese

medicinal plants using the ferric reducing antioxidant power assay Food Chemistry 97 705 ndash 711

Zhang Q Shen J Silva A Dennis D Barrow C (2006) A simple 96-well microplate method for

estimation of total polyphenol content in seaweeds Journal of Applied Phycology 18 445 ndash 450

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

51

VIII Anexos

Anexo 1 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo Folin-Ciacalteu

Anexo 2 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o meacutetodo directo

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

55

Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

52

Anexo 3 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo DPPH

Anexo 4 Curva de Calibraccedilatildeo com Sulfato Ferroso para o meacutetodo FRAP

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

53

Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

54

Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 5 Curva de Calibraccedilatildeo com Trolox para o meacutetodo FRAP

Anexo 6 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato

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Anexo 7 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro

Anexo 8 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Aacutecido com Tripolifosfato

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Microencapsulaccedilatildeo de Proacutepolis em Matrizes de Polissacaacuteridos e Estudos de Libertaccedilatildeo Controlada

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Anexo 9 Curva de Calibraccedilatildeo com Aacutecido Gaacutelico para o Meio Neutro com Tripolifosfato