Portal InstitucionalUFPEL

A segurança e a qualidade dos alimentos desempenham um papel importante na indústria alimenticia, a utilização de aditivos sintéticos, seja na composição de embalagens ou diretamente na matriz dos alimentos é amplamente difundida. No entanto, observa-se uma crescente demanda por aditivos de origem natural, visando assegurar o aumento na vida útil, e a redução na deterioração (FONSECA, 2020). Nesse contexto, a ora-pro-nóbis (Pereskia acualeata Miller.) e seus metabólitos secundários vêm se tornado uma possibilidade viável para substituição de substâncias sintéticas, devido as suas propriedades antioxidantes e antifúngicas (ARAÚJO et al., 2019).
A ora-pro-nóbis pertence à família Cactaceae, gênero Pereskia, é nativa da América do Sul e pode ser encontrada em diversas regiões do Brasil (SILVA et al., 2017). É classificada como uma Planta Alimentícia Não Convencional - PANC (MASSOCATTO et al., 2021), nos últimos anos diversas propriedades biológicas têm sido associadas aos extratos de folhas de ora-pro-nóbis incluindo atividade anti-inflamatória (PINTO; MACHADO et al., 2015), antioxidante, citotóxica e potenciais antibacterianos e antifúngicos (SOUZA et al., 2016).
As propriedades antimicrobianos de alguns fitoquímicos tem a capacidade de retardar ou inibir o desenvolvimento de microrganismos patogênicos (CORRÊA et al., 2018). Os metabólitos secundários presentes na Pereskia aculeata Miller., são conhecidos por suas atividades antibacterianas e antifúngicas, como os fitosteróis, terpenóides (TORRES et al., 2022) e compostos fenólicos (SOUZA et al., 2016). Dessa forma, extratos naturais e/ou compostos naturais isolados podem desempenhar o papel de ingredientes conservantes e funcionais, contribuindo para o aumento da estabilidade e do valor nutricional dos produtos alimentícios. O desafio para o uso desses extratos é que esses compostos apresentam baixa estabilidade e ainda são liberados em uma taxa elevada sob o produto (GONÇALVES et al., 2019).
A incorporação de substâncias antimicrobianas em embalagens ativas é uma opção que viabiliza a proteção de compostos sensíveis a fatores deletérios (luz, oxigênio, temperatura e umidade) e liberação controlada, garantindo uma concentração adequada de substâncias que sejam capazes de inibir o desenvolvimento dos microrganismos por um período maior, preservando e prolongando a durabilidade do alimento (FIROUZ; MOHI-ALDEN; OMID, 2021; LI et al., 2021).
Em relação aos alimentos, observa-se uma demanda dos consumidores por produtos de segurança e qualidade no seu acondicionamento. Os conceitos de “embalagens ativas” e “embalagens inteligentes” estão interligados, uma vez que podem colaborar em conjunto, pois exercem funções distintas (WEN et al., 2016). A embalagem ativa refere-se a um complexo que interage com o alimento ou com o ambiente interno da embalagem, resultando no prolongamento da vida útil e influenciando na qualidade do produto embalado. Essa interação ocorre através de absorvedores ou emissores, como, dióxido de carbono, etileno, compostos bioativos com propriedades antioxidante e antifúngica (FIROUZ; MOHI-ALDEN; OMID, 2021; KUAI et al., 2021).
A utilização de agentes antimicrobianos de origem natural na estrutura de filmes é uma das abordagens inovadores na concepção de embalagens ativas (BAHRAMI et al., 2020), os nanocarreadores contendo agentes antimicrobianos na estrutura, possibilitam que sejam liberados, de forma prolongada e constante, no espaço livre da embalagem, seguida pela interação com o alimento (LIMBO et al., 2015; TAS et al., 2019).
Uma alternativa utilizada para o encapsulamento destes compostos antimicrobianos é o emprego de electrospinning, as vantagens dessa técnica de encapsulação envolvem a ausência de aquecimento, possibilitando a encapsulação de compostos altamente sensíveis a temperatura, apresentando versatilidade e reprodutibilidade. Ela é utilizada para produzir, a partir de soluções poliméricas, fibras contínuas, em escala nanométrica e micrométrica (COELHO;
ESTEVINHO; ROCHA, 2021; FONSECA et al., 2019; ROSTAMI et al., 2019; WEN et al.,
2017). Os polímeros biodegradáveis não causam impacto ao meio ambiente, como o hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) que pode ser utilizado em diferentes aplicações, principalmente em liberação controlada de compostos, e o amido de ervilha que exibe estabilidade frente ao calor e tensão mecânica (PANDEY et al., 2022).
Neste sentido, o estudo tem como objetivo avaliar o potencial antifúngico de filmes dupla camada com extrato de Ora-Pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller.) encapsulado em fibras eletrofiadas para aplicação em embalagens ativas.

Materiais
As amostras de ora-pro-nóbis serão adquiridas de uma propriedade local do município de Pelotas/RS. O HPMC será obtido comercialmente da empresa Ashland®. O amido de ervilha, glicerol e demais reagentes necessários serão adquiridos junto a fornecedores específicos.
Metodologia

Estudo 1: Elaboração e caracterização do extrato de ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller.)
No primeiro estudo será realizada a elaboração e caracterização do extrato de ora-pro- nóbis (Pereskia aculeata Miller.), como apresentado na tabela 1. O extrato de ora-pro-nóbis será obtido conforme a metodologia de Kim et. al., (2013) com algumas modificações, utilizando como solvente uma solução de etanol 70%.
Tabela 1. Caracterização do extrato de ora-pro-nóbis.

Variáveis independentes: folhas de ora pro nobis
Variáveis dependentes: Compostos fenólicos totais Compostos fenólicos individuais Flavonoides
Atividade antioxidante, Atividade antifúngica

O conteúdo fenólico total será identificado de acordo com o método de Folin-Ciocalteu (SINGLETON et al., 1999). Os compostos fenólicos individuais serão identificados e quantificados através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os flavonoides serão identificados de acordo com a metodologia descrita por Chang et al. (2002). A atividade antioxidante dos extratos obtidos de ora-pro-nóbis será determinada através do sequestro do radical DPPH• (2,2-difenil-1-picrilhidrazila) (BRAND-WILLIAMS, 1995) e através da remoção do radical ABTS•+ (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic
acid) (RE et al., 1999). Na atividade antifúngica, a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração fungicida mínima (CFM) serão determinadas conforme a metodologia descrita por Gakuubi et al. (2017), com algumas modificações.


Estudo 2: Elaboração e caracterização de filme pela técnica de casting

No segundo estudo será realizada a elaboração e caracterização de filme, como apresentado na tabela 2. Os filmes serão elaborados conforme a técnica de casting, utilizando amido de ervilha e glicerol, a suspensão do filme será preparada com 3% de amido empregando água destilada e glicerol como plastificante na relação de 0,30 (gplastificante/gamido), por meio da técnica de casting proposta por Fonseca et al. (2015).

Tabela 2. Caracterização dos filmes.
Variáveis independentes: filmes de Amido de ervilha + Glicerol
Variáveis dependentes: Morfologia – MEV FT-IR, TGA PVA, Espessura, Atividade antioxidante, Atividade antifúngica.

A morfologia do filme será observada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos funcionais serão determinados por espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR). Ensaios termogravimétricos serão conduzidos em análise termogravimétrica para avaliar a resistência térmica do material (TGA). A espessura dos filmes será determinada utilizando um paquímetro digital em 8 posições aleatórias do filme. A permeabilidade aos vapores de água será determina através de
método gravimétrico. A atividade antioxidante e atividade antifúngica serão realizadas conforme o descrito no item 4.2.1.

Estudo 3: Caracterização das soluções poliméricas

No terceiro estudo será realizada a caracterização das soluções poliméricas, conforme a tabela 3.

Tabela 3. Caracterização das soluções poliméricas.
Variáveis independentes: soluções poliméricas de HPMC + EOPN
Variáveis dependentes: Viscosidade, Condutividade

A condutividade elétrica será determinada utilizando um condutivímetro e a viscosidade será determinada com o auxílio de um reômetro, em ambas as análises serão utilizados 10 mL da solução polimérica, em triplicata a temperatura ambiente.

Estudo 4: Elaboração e caracterização das fibras

No quarto estudo será realizada a elaboração e caracterização das fibras, como apresentado na tabela 4. As fibras serão elaboradas conforme a técnica de electrospinning.

Tabela 4. Caracterização das fibras.
Variáveis independentes: fibras de HPMC + OPN
Variáveis dependentes: Eficiência de encapsulação Ângulo de contato Morfologia - MEV Grupos funcionais - FT-IR Cristalinidade – DR-X, Propriedade térmicas - TGA, Atividade antioxidante, Atividade antifúngica

A morfologia da fibra será observada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A cristalinidade será caracterizada utilizando difração de raio-X (DR-X). Os grupos funcionais serão determinados através da técnica de FR-IR. A eficiência de encapsulamento será realizada por CLAE. O ângulo de contato será medido utilizando um tensiômetro óptico em temperatura ambiente. A atividade antioxidantes e a atividade antifúngica serão realizadas conforme mencionada no item 4.2.1.

Aplicação e avaliação do alimento

A aplicação se dará através de uma embalagem ativa, na forma de bandeja reguladora selada com filme na forma de tampa (lidding) para aplicação em alimentos, o alimento será definido de acordo com os testes de atividade antifúngica, e será avaliado quanto a contaminação microbiana.

Análise estatística

Os dados serão avaliados previamente quanto a normalidade e homogeneidade de variâncias, conforme o teste de Shapiro-Wilk e Levene. Se apresentarem normalidade e homogeneidade (p0,05) serão submetidos a análise de variância (ANAVA) e conforme a presença de diferença significativa (p0,05) serão submetidos ao teste de Tukey ou Duncan, a 95% de significância, conforme o perfil dos dados.

A partir deste trabalho espera-se que o extrato de Ora-Pro-Nóbis seja efetivo como agente antifúngico. Assim como, a obtenção de uma embalagem ativa com efetividade contra fungos deteriorantes e que permita a manutenção a vida útil de alimentos.

Obtenção de extratos com potencial antifúngico a partir de folhas de Pereskia aculeata
Miller.;

Produção de fibras de hidroxiproprilmetilcelulose pela técnica de Electrospinning;

Produzir filmes dupla camada com extrato de Ora-Pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller.) encapsulado em fibras eletrofiadas, com potencial antifúngico;

Elaboração de 3 artigos científicos para publicação em periódicos internacionais;

Apresentação de no mínimo 5 trabalhos em congressos e similares.