Nome do Projeto
Colostro Bovino como Bioproduto para Regeneração Cutânea: Potencial Cicatrizante e Ação Antimicrobiana
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
21/09/2026 - 31/12/2030
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
O colostro bovino é o primeiro leite produzido pela glândula mamária após o parto, que começa a ser produzido nas últimas semanas de gestação e permanece por cerca de três dias pós-parto. A composição, a estrutura e as propriedades físico-químicas do colostro variam significativamente entre as diferentes espécies animais, além de variarem pela raça, quantidade de partos que o animal já teve ao longo da vida, tipo de alimento disponível e duração do período seco. Entretanto, essa secreção confere um perfil nutricional completo e compostos bioativos vitais para uma nutrição ideal do recém-nascido, sendo fonte natural de macro e micronutrientes, imunoglobulinas e peptídeos com atividade antimicrobiana e fatores de crescimento. No Brasil, o Decreto nº 9.013, em 29 de março de 2017, suprimiu o artigo responsável pela proibição da venda de colostro bovino para consumo humano no país. Considerando que em propriedades leiteiras de alta produção o colostro é frequentemente gerado em quantidades superiores à necessidade dos bezerros, observa-se que uma parcela significativa desse excedente acaba sendo descartada, resultando em desperdício de um bioproduto valioso. Diante de seu reconhecido potencial regenerador, associado à presença de compostos com ação antimicrobiana, cicatrizante e imunomoduladora, este estudo se justifica pela proposta de reaproveitamento do colostro excedente na formulação de uma pomada voltada ao tratamento de feridas crônicas ou de difícil cicatrização. Tal abordagem representa uma alternativa viável e inovadora, com potencial para promover a regeneração tecidual, reduzir complicações clínicas e contribuir significativamente para a melhoria da qualidade de vida de pacientes acometidos por essas lesões. Diversos estudos in vitro e in vivo demonstram o potencial do colostro no processo de cicatrização de feridas, incluindo a indução da diferenciação celular, regeneração de tecidos e fechamento de lesões cutâneas. Nesse cenário, o desenvolvimento de formulações tópicas, como pomadas à base de colostro, apresenta-se como uma estratégia inovadora para o tratamento de feridas crônicas ou de difícil cicatrização, especialmente em populações que enfrentam limitações ao acesso a tratamentos convencionais.
Objetivo Geral
Investigar o potencial do colostro bovino como agente regenerador celular e cicatrizante para lesões cutâneas, além de avaliar sua atividade antimicrobiana.
Objetivos Específicos
• Analisar a composição do colostro bovino;
• Verificar a capacidade do colostro bovino de induzir a proliferação celular;
• Avaliar a atividade antimicrobiana do colostro bovino frente a bactérias patogênicas,
• Verificar a permanência das características observadas após processamento (pasteurização e liofilização),
• Verificar a atividade de proliferação e migração celular na presenca do colostro bovino.
Objetivos Específicos
• Analisar a composição do colostro bovino;
• Verificar a capacidade do colostro bovino de induzir a proliferação celular;
• Avaliar a atividade antimicrobiana do colostro bovino frente a bactérias patogênicas,
• Verificar a permanência das características observadas após processamento (pasteurização e liofilização),
• Verificar a atividade de proliferação e migração celular na presenca do colostro bovino.
Justificativa
Em sistemas de produção intensiva, a produção de colostro frequentemente excede as necessidades nutricionais dos bezerros, resultando em descarte de um bioproduto rico em compostos bioativos. Essa prática representa não apenas uma perda econômica, mas também o subaproveitamento de uma matéria-prima funcional, com reconhecido potencial terapêutico. O colostro bovino é uma fonte natural de imunoglobulinas, fatores de crescimento, peptídeos antimicrobianos e citocinas, capazes de promover a regeneração tecidual, a modulação do sistema imunológico e a inibição de microrganismos patogênicos.
Diversos estudos in vitro e in vivo demonstram o potencial do colostro no processo de cicatrização de feridas, incluindo a indução da diferenciação celular, regeneração de tecidos e fechamento de lesões cutâneas.
Nesse cenário, o desenvolvimento de formulações tópicas, como pomadas à base de colostro, apresenta-se como uma estratégia inovadora para o tratamento de feridas crônicas ou de difícil cicatrização, especialmente em populações que enfrentam limitações ao acesso a tratamentos convencionais.
Além disso, a aplicação de métodos adequados de conservação, como a liofilização, garante a estabilidade dos compostos bioativos do colostro, permitindo sua formulação e armazenamento sem perda significativa de funcionalidade (Borad & Singh, 2018; Kim et al., 2022). Dessa forma, este estudo propõe o reaproveitamento do excedente de colostro bovino como base para o desenvolvimento de um produto de uso tópico com ação cicatrizante e antimicrobiana, contribuindo não apenas para a valorização de um subproduto agropecuário, mas também para a criação de terapias alternativas com impacto positivo na qualidade de vida de pacientes.
Diversos estudos in vitro e in vivo demonstram o potencial do colostro no processo de cicatrização de feridas, incluindo a indução da diferenciação celular, regeneração de tecidos e fechamento de lesões cutâneas.
Nesse cenário, o desenvolvimento de formulações tópicas, como pomadas à base de colostro, apresenta-se como uma estratégia inovadora para o tratamento de feridas crônicas ou de difícil cicatrização, especialmente em populações que enfrentam limitações ao acesso a tratamentos convencionais.
Além disso, a aplicação de métodos adequados de conservação, como a liofilização, garante a estabilidade dos compostos bioativos do colostro, permitindo sua formulação e armazenamento sem perda significativa de funcionalidade (Borad & Singh, 2018; Kim et al., 2022). Dessa forma, este estudo propõe o reaproveitamento do excedente de colostro bovino como base para o desenvolvimento de um produto de uso tópico com ação cicatrizante e antimicrobiana, contribuindo não apenas para a valorização de um subproduto agropecuário, mas também para a criação de terapias alternativas com impacto positivo na qualidade de vida de pacientes.
Metodologia
Análise da Composição Físico-químico/ Nutricional
Será realizada análise das amostras individuais (colocar o n) de colostro in natura e quanto a composição de acidez (nº 427/IV), proteína (nº 037/IV), sólidos totais (nº 429/IV) e cinzas (nº 437/IV) utilizando as metodologias do Instituto Adolfo Lutz (2008).
Métodos de Conservação
Liofilização
Com base nos resultados iniciais das análises físico-químicas, tres amostras serão selecionadas para o processo de liofilização. Essas amostras, previamente armazenadas em congelador, serão transferidas para um ultrafreezer a -30 °C por no mínimo 12 horas, com o objetivo de garantir um congelamento mais profundo antes do início da secagem. Em seguida, as amostras serão rapidamente colocadas no liofilizador, preservando a baixa temperatura e favorecendo a eficiência do processo. A primeira fase da liofilização, denominada secagem primária, será realizada sob vácuo e com aplicção controlada de calor, o que permitirá que a água presente no colostro, ainda no estado sólido, passe diretamente para o estado gasoso por sublimação. Esse processo provocará uma queda na temperatura do material congelado. A conclusão da secagem primária será indicada pelo aumento gradual da temperatura do produto, até atingir valores próximos à temperatura ambiente, ou pela observação da completa eliminação da interface entre as camadas seca e congelada.
A segunda fase, conhecida como dessorção ou secagem secundária, será iniciada após a remoção do gelo visível, mas com presença residual de água líquida. Nessa etapa, o colostro permanecerá no liofilizador por um período adicional de 2 a 6 horas, com aquecimento gradual até que a temperatura da amostra atinja o mesmo valor da placa de aquecimento (entre 20 °C e 60 °C), mantendo-se o vácuo. Esse processo possibilitará a remoção da maior parte da umidade residual, reduzindo-a para valores entre 2% e 8%.
Pasteurização
As amostras de colostro bovino serão submetidas ao processo de pasteurização a 60°C por 45 minutos, com o objetivo de garantir a segurança microbiológica sem comprometer a qualidade nutricional e bioativa do produto. Este tratamento térmico preserva os componentes essenciais do colostro, incluindo imunoglobulina G (IgG), proteínas, gordura, lactose, sólidos totais, insulina, lactoferrina e fator de crescimento IGF-1, mantendo suas concentrações dentro de níveis fisiológicos relevantes. A seleção de uma temperatura relativamente baixa e de um tempo prolongado visa minimizar a desnaturação proteica e preservar a atividade biológica dos fatores de crescimento e imunomoduladores presentes no colostro.
O colostro será colocado em frascos esterilizados e aquecido em banho-maria controlado a 60°C por 45 minutos. Durante o processo, a temperatura vai ser monitorada continuamente com termômetros digitais calibrados para garantir uniformidade térmica em todo o volume. Ao final do tempo estabelecido, as amostras serão rapidamente resfriadas a 4°C e armazenadas sob refrigeração até a realização das análises posteriores, assegurando a preservação de suas propriedades físico-químicas e bioativas.
Teste de citotoxicidade do colostro bovino
Para o ensaio de proliferação celular, inicialmente serão cultivadas células HaCaT em placas de microtitulação de 96 poços, com fundo plano, na densidade de 5×10⁴ células por poço. As placas serão incubadas por 24 horas a 37 °C, em atmosfera contendo 5% de CO₂. As células da linhagem VERO serão expostas ao colostro bovino, aplicado na concentração final de 0,05%. A análise da proliferação será conduzida por meio do Kit de Proliferação Celular I (MTT; Roche, Alemanha), conforme as instruções do fabricante. Todos os testes serão executados em triplicata e repetidos em, no mínimo, três experimentos independentes (CEN et al., 2021).
Ensaio in vitro de proliferação celular com a utilização de colostro bovino
Teste de Scratch sera realizado em celulas epiteliais (queratinocitos e fibroblastos) para verificar a capacidade de regeneração celular in vitro.
Atividade antimicrobiana do colostro bovino
Diferentes testes antimicrobianos serao realizados com colostro bovino para a verificação de inibião de microrganismos patogenicos na sua composição:
- Teste de difusao em Agar;
- Microdiluição em Caldo;
- Macrodiluição seriada.
Adição de um excipiente para formulação da pomada
Para a formulação da pomada à base de colostro bovino liofilizado, será utilizada a forma farmacêutica tipo pasta d’água. Os componentes serão pesados individualmente em balança analítica e homogeneizados em condições assépticas. A formulação será composta por colostro bovino liofilizado (quantidade a decidir), óxido de zinco ultrafino (25 g), talco neutro (25 g), glicerina (25 g) e água destilada suficiente para completar 100 mL de produto final.
Será realizada análise das amostras individuais (colocar o n) de colostro in natura e quanto a composição de acidez (nº 427/IV), proteína (nº 037/IV), sólidos totais (nº 429/IV) e cinzas (nº 437/IV) utilizando as metodologias do Instituto Adolfo Lutz (2008).
Métodos de Conservação
Liofilização
Com base nos resultados iniciais das análises físico-químicas, tres amostras serão selecionadas para o processo de liofilização. Essas amostras, previamente armazenadas em congelador, serão transferidas para um ultrafreezer a -30 °C por no mínimo 12 horas, com o objetivo de garantir um congelamento mais profundo antes do início da secagem. Em seguida, as amostras serão rapidamente colocadas no liofilizador, preservando a baixa temperatura e favorecendo a eficiência do processo. A primeira fase da liofilização, denominada secagem primária, será realizada sob vácuo e com aplicção controlada de calor, o que permitirá que a água presente no colostro, ainda no estado sólido, passe diretamente para o estado gasoso por sublimação. Esse processo provocará uma queda na temperatura do material congelado. A conclusão da secagem primária será indicada pelo aumento gradual da temperatura do produto, até atingir valores próximos à temperatura ambiente, ou pela observação da completa eliminação da interface entre as camadas seca e congelada.
A segunda fase, conhecida como dessorção ou secagem secundária, será iniciada após a remoção do gelo visível, mas com presença residual de água líquida. Nessa etapa, o colostro permanecerá no liofilizador por um período adicional de 2 a 6 horas, com aquecimento gradual até que a temperatura da amostra atinja o mesmo valor da placa de aquecimento (entre 20 °C e 60 °C), mantendo-se o vácuo. Esse processo possibilitará a remoção da maior parte da umidade residual, reduzindo-a para valores entre 2% e 8%.
Pasteurização
As amostras de colostro bovino serão submetidas ao processo de pasteurização a 60°C por 45 minutos, com o objetivo de garantir a segurança microbiológica sem comprometer a qualidade nutricional e bioativa do produto. Este tratamento térmico preserva os componentes essenciais do colostro, incluindo imunoglobulina G (IgG), proteínas, gordura, lactose, sólidos totais, insulina, lactoferrina e fator de crescimento IGF-1, mantendo suas concentrações dentro de níveis fisiológicos relevantes. A seleção de uma temperatura relativamente baixa e de um tempo prolongado visa minimizar a desnaturação proteica e preservar a atividade biológica dos fatores de crescimento e imunomoduladores presentes no colostro.
O colostro será colocado em frascos esterilizados e aquecido em banho-maria controlado a 60°C por 45 minutos. Durante o processo, a temperatura vai ser monitorada continuamente com termômetros digitais calibrados para garantir uniformidade térmica em todo o volume. Ao final do tempo estabelecido, as amostras serão rapidamente resfriadas a 4°C e armazenadas sob refrigeração até a realização das análises posteriores, assegurando a preservação de suas propriedades físico-químicas e bioativas.
Teste de citotoxicidade do colostro bovino
Para o ensaio de proliferação celular, inicialmente serão cultivadas células HaCaT em placas de microtitulação de 96 poços, com fundo plano, na densidade de 5×10⁴ células por poço. As placas serão incubadas por 24 horas a 37 °C, em atmosfera contendo 5% de CO₂. As células da linhagem VERO serão expostas ao colostro bovino, aplicado na concentração final de 0,05%. A análise da proliferação será conduzida por meio do Kit de Proliferação Celular I (MTT; Roche, Alemanha), conforme as instruções do fabricante. Todos os testes serão executados em triplicata e repetidos em, no mínimo, três experimentos independentes (CEN et al., 2021).
Ensaio in vitro de proliferação celular com a utilização de colostro bovino
Teste de Scratch sera realizado em celulas epiteliais (queratinocitos e fibroblastos) para verificar a capacidade de regeneração celular in vitro.
Atividade antimicrobiana do colostro bovino
Diferentes testes antimicrobianos serao realizados com colostro bovino para a verificação de inibião de microrganismos patogenicos na sua composição:
- Teste de difusao em Agar;
- Microdiluição em Caldo;
- Macrodiluição seriada.
Adição de um excipiente para formulação da pomada
Para a formulação da pomada à base de colostro bovino liofilizado, será utilizada a forma farmacêutica tipo pasta d’água. Os componentes serão pesados individualmente em balança analítica e homogeneizados em condições assépticas. A formulação será composta por colostro bovino liofilizado (quantidade a decidir), óxido de zinco ultrafino (25 g), talco neutro (25 g), glicerina (25 g) e água destilada suficiente para completar 100 mL de produto final.
Indicadores, Metas e Resultados
Espera-se que o colostro bovino estimule a proliferação celular sem apresentar efeitos citotóxicos sobre os queratinócitos ou outras células testadas, demonstrando sua segurança para aplicação biológica.
Além disso, prevê-se que as características bioativas e nutricionais do colostro sejam preservadas após os processos de pasteurização e liofilização, mantendo níveis adequados de imunoglobulinas, fatores de crescimento e proteínas. Espera-se também que essas formas tratadas do colostro conservem atividade antibacteriana contra patógenos relevantes, ampliando seu potencial de uso como agente terapêutico ou funcional em diferentes contextos biológicos e clínicos.
Além disso, prevê-se que as características bioativas e nutricionais do colostro sejam preservadas após os processos de pasteurização e liofilização, mantendo níveis adequados de imunoglobulinas, fatores de crescimento e proteínas. Espera-se também que essas formas tratadas do colostro conservem atividade antibacteriana contra patógenos relevantes, ampliando seu potencial de uso como agente terapêutico ou funcional em diferentes contextos biológicos e clínicos.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| BRUNA HARTWIG LINDEMANN | |||
| CAMILA DOS SANTOS CARDOZO | |||
| CAMILA PAIVA DOS SANTOS | |||
| CRISTINA STUDZINSKI SVENSON | |||
| ELISA ROCHA DA SILVA | |||
| ISABEL DE ALMEIDA MANCINI | |||
| MARIA EDUARDA FRAGA GARCIA | |||
| MARISA CASTRO JARA | |||
| PATRICIA DA SILVA NASCENTE | 3 | ||
| RAFAELA GRUPPELLI DA SILVA | |||
| SILVIA DE OLIVEIRA HUBNER |
Fontes Financiadoras
| Sigla / Nome | Valor | Administrador |
|---|---|---|
| PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 2.500,00 | Coordenador |