Nome do Projeto
Encapsulação de ácido fólico em nanofibras e nanocápsulas, por electrospinning e electrospraying para suplementação de farinhas
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
08/04/2022 - 20/09/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O projeto visa a encapsulação de ácido fólico pelas técnicas de electrospraying e electrospinning para obtenção de nanocápsulas e nanofibras, respectivamente, utilizando polímeros biodegradáveis como material encapsulante e avaliar a sua estabilidade no armazenamento da farinha de trigo e no assamento dos pães. Será avaliado o efeito de diferentes concentrações de ácido fólico nas características das nanocápsulas e nanofibras. Ainda, será avaliado o efeito do ácido fólico nanoencapsulado em diferentes formas (nanocápsulas e nanofibras) na estabilidade da farinha de trigo durante seis meses de armazenamento. Por fim, será avaliada a estabilidade do ácido fólico nanoencapsulado em diferentes formas (nanocápsulas e nanofibras) após o assamento de pães.

Objetivo Geral

O objetivo geral deste projeto é encapsular ácido fólico em nanofibras e nanocápsulas de polímeros biodegradáveis, pelas técnicas de electrospinning e electrospraying, respectivamente. O projeto visa aumentar a estabilidade do ácido fólico quando aplicado em farinhas para produção de pães, bem como a quantidade de ácido fólico disponível nos pães após o forneamento.

Justificativa

O ácido fólico (vitamina B9) é um micronutriente essencial para uma dieta saudável que deve ser fornecido regularmente aos seres humanos. É a forma sintética do folato natural encontrado em fontes alimentares como cereais, legumes, algumas frutas e fígado, porém em pequenas quantidades, fazendo com que sua suplementação seja altamente recomendada, especialmente para mulheres grávidas, já que os humanos não possuem a capacidade de sintetizar este composto (CAMACHO et al., 2019). Suas funções no organismo incluem reações de síntese de DNA, RNA, nucleoproteínas e aminoácidos (FONSECA et al., 2020). A deficiência de folato pode resultar em distúrbios como defeitos do tubo neural, anemia megaloblástica, doenças cardiovasculares, câncer e Alzheimer (EVANGELHO et al., 2019; MODUPE, MAURRAS & DIOSADY, 2020).
A estrutura química do ácido fólico na sua forma ativa apresenta três porções, que são o anel de pteridina, o ácido p-aminobenzóico e a porção de ácido glutâmico ligada por uma ligação peptídica, sendo que a perda de algum destes componentes torna a vitamina inativa. A degradação dessa vitamina ocorre devido sua instabilidade em diversas condições, como exposição ao oxigênio, luz, temperatura e mudanças de pH (TIOZON JR. et al., 2020). Devido a estabilidade limitada do ácido fólico, sua fortificação em alimentos é necessária em altas doses para que possa ser assegurado seu efeito de promoção a saúde (EVANGELHO et al., 2019). Com isso, o aprisionamento do ácido fólico em sistemas de distribuição de grau alimentício se torna uma alternativa promissora para aplicação em produtos alimentícios, garantindo sua estabilidade e melhor desempenho funcional (ACEVEDO-FANI, SOLIVA-FORTUNY, & MARTÍN-BELLOSO, 2017).
O encapsulamento de compostos visando sua proteção frente a condições desfavoráveis para manutenção de suas funcionalidades apresenta-se como uma alternativa para área de desenvolvimento de alimentos funcionais. Com isso técnicas como electrospinning e electrospraying possuem várias vantagens frente a outros métodos de encapsulação, devido à alta eficiência de encapsulação dos compostos, liberação controlada do material encapsulado, proteção do bioativo contra degradação química, luz e temperatura, além disso, esses processos são baseados em apenas uma etapa e operam a temperatura ambiente, podendo ser utilizados para encapsulação de compostos termolábeis (BHUSHANI & ANANDHARAMAKRISHNAN, 2014). Nestes processos electrohidrodinâmicos, uma solução polimérica pode ser ejetada (electrospinning) ou pulveirizada (electrospraying) através da aplicação de um campo elétrico de alto potencial, formando fibras ou cápsulas em escalas nano ou micrométricas (LIM, MENDES & CHRONAKIS, 2019). Biopolímeros naturais, como os polissacarídeos e as proteínas, são alternativas que vem sendo utilizadas como matriz polimérica no encapsulamento de compostos bioativos utilizando técnicas como electrospinning e electrospraying (GARCÍA - MORENO, 2018).

Metodologia

Este projeto será dividido em quatro estudos. O Estudo 1 consiste na obtenção e caracterização dos polímeros biodegradáveis base para a elaboração das nanofibras e nanocápsulas. No Estudo 2, a elaboração das nanofibras e nanocápsulas a base de polímeros biodegradáveis, se dará pelas técnicas de electrospinning e electrospraying, respectivamente. Os nanomateriais produzidos serão avaliadas quanto a morfologia interna do óleo-gel será avaliada utilizando microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os espectros serão coletados usando um espectrômetro de FTIR equipado com acessório de refletância total atenuada (ATR) e a estabilidade térmica será avaliada por análise termogravimétria (TGA). Será avaliada a digestibilidade in vitro, entre outras análises que se fizerem necessárias. O Estudo 3 consiste da incorporação do ácido fólico em diferentes concentrações, sendo analisadas as mesmas características das nanofibras e nanocápsulas sem ácido fólico, visando avaliar o efeito do ácido fólico nas características das nanocápsulas e nanofibras. No Estudo 4 as nanocápsulas e nanofibras contendo ácido fólico em diferentes concentrações serão aplicadas e avaliadas quanto a estabilidade em farinha de trigo durante seis meses de armazenamento. Por fim, no Estudo 5 será avaliada a estabilidade do ácido fólico nanoencapsulado em diferentes formas (nanocápsulas e nanofibras) após o assamento de pães.

Indicadores, Metas e Resultados

- Produção de nanofibras de ácido fólico e polímeros biodegradáveis para aplicação em farinhas e aumentar sua proteção durante o forneamento de produtos de panificação;
- Formação de recursos humanos em nível de graduação e pós-graduação;
- Publicação de artigos científicos e trabalhos em congressos;
- Divulgação dos resultados em meios sociais.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADRIANA DILLENBURG MEINHART2
ALVARO RENATO GUERRA DIAS2
ELESSANDRA DA ROSA ZAVAREZE2
ESTEFANI TAVARES JANSEN
ESTEFANIA JÚLIA DIERINGS DE SOUZA
FELIPE NARDO DOS SANTOS
GRACIELE SARAIVA LEMOS
Igor Henrique de Lima Costa
JULIANI BUCHVEITZ PIRES
Júlia Zaia Tobias
KAROLINA LUCAS DE MELLO
LAURA MARTINS FONSECA
PATRICK DIAS DAS NEVES

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 40.000,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 20.000,00
339039 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa JurídicaR$ 20.000,00

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