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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.74.2014.tde-26092014-090346
Document
Author
Full name
Julio Rafael Pelissari
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2014
Supervisor
Committee
Fávaro-Trindade, Carmen Silvia (President)
Carvalho, Rosemary Aparecida de
Mercadante, Adriana Zerlotti
Title in Portuguese
Efeito da encapsulação de licopeno na sua estabilidade e biodisponibilidade
Keywords in Portuguese
Spray-chilling
Spray-cooling
Carotenoide
Estabilidade
Microencapsulação
Abstract in Portuguese
Licopeno, um pigmento natural considerado o mais potente antioxidante dentre os carotenoides, é oque tem maior incidência no soro humano. Seu consumo regular está relacionado principalmente com a prevenção do câncer de próstata. Porém, estudos também demonstram sua relação com a prevenção de câncer de pâncreas e bexiga, doenças cardiovasculares como a aterosclerose e doenças neurodegenerativas. Todavia, por ser altamente insaturado o licopeno é susceptível à degradação, sendo degradado na presença de luz, oxigênio e se exposto a altas temperaturas. A microencapsulação entra como uma alternativa para tentar garantir maior estabilidade a este carotenoide. A técnica de spray-chilling, por dispensar o emprego de altas temperaturas e solventes durante o processo de atomização, representa uma alternativa promissora na encapsulação do licopeno. Os objetivos deste trabalho foram encapsular uma solução oleosa de licopeno (10%) através da técnica de spray-chilling,utilizando gordura vegetal low trans como carreador, caracterizar as micropartículas obtidas e avaliar a biodisponibilidade do licopeno livre e encapsulado em ratos wistars. Foram formulados seis tratamentos, que diferiam pela concentração de solução comercial de licopeno, sendo T1 com 20%, T2 com 23,1%, T3 com 28,6%, T4 com 33,3%, T5 com 17,9% mais 10% de goma arábica e T6 com 19,2% mais 5% de carboximetilcelulose (CMC). As micropartículas obtidas destes tratamentos foram avaliadas quanto a tamanho e distribuição, morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FT-IR), difração de raios-X (DRX). A estabilidade do licopeno encapsulado foi avaliada em diferentes condições de armazenamento (sob vácuo, umidade relativa de 33%, temperatura de refrigeração e ambiente) e também foi determinada por meio de quantificações periódicas de licopeno, bem como através da análise análise da cor instrumental. A biodisponibilidade foi avaliada utilizando-se 68 animais divididos em grupos, para os quais se administrou por gavagem o licopeno livre e o encapsulado. O tamanho das micropartículas obtidas ficou em torno de 60-110 µm e a distribuição foi polidispersa, independente da concentração de licopeno. A microscopia revelou micropartículas esféricas, com superfície rugosa, com alguns poros e tamanhos variados. No FT-IR verificou-se que não houve formação de ligações distintas na solução oleosa de licopeno e nas amostras atomizadas. Nos difratogramas observou-se a presença da forma polimórfica β para o agente carreador e para as micropartículas. Na estabilidade a adição da goma arábica e o armazenamento sob temperatura de refrigeração e vácuo, foram as melhores condições para retardar a degradação do licopeno. Os resultados dos ensaios de biodisponibilidade foram inconclusivos. Desta forma, conclui-se que é possível encapsular licopeno através da técnica de spray-chilling, porém, para trabalhos futuros, seriam necessários aprimoramentos na técnica de encapsulação e/ou na formulação para conferir maior proteção ao carotenoide, bem como adequações na metodologia para determinação de sua biodisponibilidade, para obtenção de resultados conclusivos.
Title in English
Effect of encapsulation of lycopene on their stability and bioavailability
Keywords in English
Spray-chilling
Spray-cooling
Carotenoid
Microencapsulation
Stability
Abstract in English
Lycopene, a natural pigment considered the most potent antioxidant among the carotenoids, it has the higher incidence in the human serum. Its regular consumption is mainly related with the prevention of prostate cancer. However, studies also show its relation to the prevention of pancreatic cancer and bladder cancer, cardiovascular diseases such as atherosclerosis and neurodegenerative diseases. However, by being highly unsaturated the lycopene is susceptible to degradation, being degraded in the presence of light, oxygen and if exposed to high temperatures. The microencapsulation comes like an alternative to ensuring higher stability for this carotenoid. The technique of spray-chilling represents a promising alternative to encapsulation of lycopene. The aims of this study were to encapsulate an oily solution of lycopene (10%) through of the technique of spray-chilling, using a low-trans fat as carrier, to characterize the obtained microparticles and to evaluate the bioavailability of lycopene free and encapsulated in Wistar rats. Six treatments were formulated, that differed by the content of oily solution of lycopene:T1 with 20%, T2 with 23.1%, T3 with 28.6%, T3 with 28.6%, T4 with 33.3%, T5 with 17.9% plus 10% of Arabic gum and T6 with 19.2% plus 5% of carboxymethylcellulose (CMC). The microparticles obtained from these treatments were evaluated for size and distribution, morphology by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) and X-ray difraction (XRD). The stability of the lycopene encapsulated was evaluated by its periodic quantification at different storage conditions (vacuum, relative humidity of 33%, refrigeration temperature and environment temperature). Instrumental color, "L" and "a" parameters, also was measured. The bioavailability was evaluated using 68 animals, for which the free and lycopene encapsulated were administered by gavage. The size of microparticles obtained was around 60-110 µm and the distribution was polydisperse, independent of the concentration of lycopene. The microscopy revealed spherical microparticles, with rough surface, with some pores and varying sizes. In the FT-IR it was found that there was no formation of distinct bonds in oily solution of lycopeno and the atomized samples. In the diffraction patterns observed the presence of polymorphic form "β" for the carrier agent and microparticles. On the stability the addition of Arabic gum and the storage at refrigerator temperature under vacuum, were the best conditions to delay the degradation of lycopene. The results of bioavailability assays were inconclusive. As conclusion, it is possible to encapsulate lycopene using the technique of spray-chilling but to future works, would be required improvements in the technique of encapsulation and/or formulations to give more protection to the carotenoid, as well as adjustments in the methodology for determination of their bioavailability, in order to obtaining conclusive results.
 
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ME7903264COR.pdf (2.84 Mbytes)
Publishing Date
2014-09-29
 
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  • Pelissari, J.R., et al. Elaboração de micropartículas lipídicas sólidas carregadas de licopeno: estudo da estabilidade e da morfologia. In 10 SLACA - Simpósio Latinoamericano de Ciência de Alimentos, Campinas, 2013. Anais do 10 SLACA - Simpósio Latinoamericano de Ciência de Alimentos., 2013. Resumo.
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