Nanopartículas contendo óleo de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.): síntese, caracterização físico química, avaliação in vitro da toxicidade e do potencial bioativo
dc.contributor.advisor | Assis, Cristiane Fernandes de | |
dc.contributor.advisor-co1 | Passos, Thais Souza | |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0003-2054-1544 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9685790797554876 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-7595-5395 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/0034694007210837 | pt_BR |
dc.contributor.author | Marques, Bruna Lorena Meneses | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7663436106876157 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Filgueira , Luciana Guimarães Alves | |
dc.contributor.referees2 | Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de | |
dc.date.accessioned | 2024-04-02T20:58:37Z | |
dc.date.available | 2024-04-02T20:58:37Z | |
dc.date.issued | 2023-12-15 | |
dc.description.abstract | Quinoa oil (Chenopodium quinoa Willd.) is rich in unsaturated fatty acids and vitamin E. However, like most vegetable oils, it suffers from problems of lipid oxidation instability. The nanoencapsulation of lipophilic components has shown promising strategies for promoting the solubilization of oil in an aqueous matrix, preserving bioactive compounds, improving incorporation in industrial products, increasing bioavailability, and preserving the bioactive properties of the oil. The objective of this study was to encapsulate quinoa oil, characterize the obtained formulations, and evaluate the effect of encapsulation on the bioactive potential of the oil. Nanoemulsions were produced using the oil-in-water emulsification technique using porcine gelatin (OG) and isolated whey protein (OPG) as encapsulating agents and Tween 20 as a surfactant. Characterization of the nanoparticles was performed using techniques such as Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic Light Scattering (DLS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), encapsulation efficiency (%), Thermogravimetry (TG), and Differential Scanning Calorimetry (DSC), evaluation of Zeta Potential at different pH values, and water dispersibility. The cytotoxicity of free and nanoencapsulated quinoa oil was evaluated in vitro using Chinese Hamster Ovary (CHO) and human hepatocellular carcinoma (HepG2) cells, through the 3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Additionally, cell viability tests were performed on epithelial cells using the neutral red assay with HaCaT and NIH-3T3 cells. The antioxidant capacity was determined by Total Antioxidant Capacity (TAC) in neutral and acidic media and iron chelation test. The antibacterial activity was evaluated by determining the Minimal Inhibitory Concentration (MIC) against Gram-negative and Gram-positive bacteria. Inhibition of enzymes related to glucose metabolism was investigated through α-amylase and amylase glucosidase inhibition tests. The results show that OG and OPG particles had smooth surfaces without cracks, with an average size ranging from 160 to 264 nm, with a polydispersity index of 0.11 and 0.130, respectively. The encapsulation efficiencies obtained were 74.137% and 83.085% for OPG and OG nanoformulations, respectively. Cytotoxicity analysis revealed that free and nanoencapsulated quinoa oil did not have cytotoxic effects on CHO-K1 and HepG2 cells, with cell viability higher than 70%. Regarding antioxidant activity, the nanoformulations showed higher activity than crude oil. In a neutral medium, crude oil exhibited an activity of 25.64 mg AA/g of sample, while OG and OPG nanoparticles demonstrated results of 38.61 and 41.81 mg AA/g of sample, respectively. This result was even more significant in an acidic medium, as crude oil did not show antioxidant activity. Still, OG and OPG nanoparticles exhibited 153.48 and 96.08 mg AA/g of sample, respectively. There was no inhibition of bacterial growth in the tested strains. Regarding inhibiting glucose metabolism enzymes, OG and OPG demonstrated a higher capacity to inhibit α- amylase and amylase glucosidase compared to crude oil. The inhibition value for α- amylase was 87.22 for crude oil, while OG and OPG presented values of 93.51 and 91.85, respectively. For amylase glucosidase, crude oil had a value of 8.39, while OG and OPG showed values of 79.03 and 48.34, respectively. The results indicate that encapsulating quinoa oil improves its biological properties, enhances its bioactive effect, and presents potential for future use in pharmaceutical, food, or cosmetic industries. | pt_BR |
dc.description.resumo | O óleo de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) é rico em ácidos graxos insaturados e vitamina E. Entretanto, como a maioria dos óleos vegetais, ele sofre com problemas de instabilidade devido a oxidação lipídica. O nanoencapsulamento de componentes lipofílicos tem se mostrado uma estratégia promissora para promover a solubilização do óleo em matriz aquosa, preservação de compostos bioativos, melhoria na incorporação em produtos industrializados, aumento da biodisponibilidade e preservação das propriedades bioativas do óleo. O objetivo deste trabalho foi encapsular o óleo de quinoa, caracterizar as formulações obtidas, e avaliar o efeito da encapsulação no potencial bioativo do óleo. As nanoemulsões foram produzidas pela técnica de emulsificação óleo/água utilizando gelatina suína (OG) e proteína isolada do soro do leite (OPG) como agentes encapsulantes e Tween 20 como tensoativo. A caracterização das nanopartículas foi realizada por meio de técnicas como Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), eficiência de encapsulação (%), Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), avaliação do Potencial Zeta em diferentes valores de pH, e dispersibilidade em água. A citotoxicidade do óleo de quinoa livre e nanoencapsulado foi avaliada in vitro utilizando células do ovário de hamster chinês (CHO) e células de hepatocarcinoma humano (HepG2), por meio do ensaio com brometo de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT). Além disso, foram realizados testes de viabilidade celular em células epiteliais utilizando o ensaio de vermelho neutro com células HaCat e NIH-3T3. A capacidade antioxidante foi determinada pela Capacidade Antioxidante Total (CAT) em meio neutro e em meio ácido e pelo teste de quelação de ferro. A atividade antibacteriana foi avaliada por meio da determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) contra bactérias Gram- negativas e Gram-positivas. A inibição de enzimas relacionadas ao metabolismo da glicose foi investigada por meio de testes de inibição da α-amilase e da amiloglucosidase. Os resultados obtidos mostraram que as partículas OG e OPG apresentaram superfícies lisas e sem rachaduras, tamanho médio variando entre 160 e 264 nm, com índice de polidispersão de 0,11 e 0,130, respectivamente. A eficiência de encapsulamento obtida foi de 74,137% e 83,085% para as nanoformulações OPG e OG, respectivamente. A análise de citotoxicidade revelou que tanto o óleo de quinoa livre quanto o nanoencapsulado não apresentaram efeito citotóxico em células CHO-K1 e HePG2, com uma viabilidade celular superior a 70%. Em relação à atividade antioxidante, as nanoformulações apresentaram maior atividade que o óleo bruto, pois em meio neutro o óleo bruto apresentou uma atividade de 25,64 mg AA/g de amostra, já as nanopartículas OG e OPG apresentaram um resultado de 38,61 e 41,81 mg AA/g de amostra, respectivamente. Em meio ácido esse resultado foi ainda mais expressivo, o óleo bruto não apresentou atividade antioxidante, mas as nanopartículas OG e OPG apresentaram um resultado de 153,48 e 96,08 mg AA/g de amostra, respectivamente. Não houve inibição do crescimento das bactérias analisadas nesse estudo. Com relação a inibição de enzimas do metabolismo da glicose, OG e OPG demonstraram maior capacidade de inibir as enzimas α-amilase e amiloglucosidase em comparação ao óleo bruto. O valor de inibição para α-amilase foi de 87,22 para o óleo bruto, enquanto OG e OPG apresentaram valores de 93,51 e 91,85, respectivamente. Para amiloglucosidase, o óleo bruto teve um valor de 8,39, enquanto OG e OPG mostraram valores de 79,03 e 48,34, respectivamente. Os resultados indicam que a encapsulação do óleo de quinoa melhora as propriedades biológicas do óleo, potencializando o efeito bioativo e apresentando potencial para uma futura utilização nas indústrias farmacêuticas, de alimentos ou cosméticas. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | MARQUES, Bruna Lorena Meneses. Nanopartículas contendo óleo de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.): síntese, caracterização físico química, avaliação in vitro da toxicidade e do potencial bioativo. Orientadora: Dra. Cristiane Fernandes de Assis. 2023. 107f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57979 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS | pt_BR |
dc.subject | Nanoencapsulação | pt_BR |
dc.subject | Viabilidade celular | pt_BR |
dc.subject | Capacidade antioxidante total | pt_BR |
dc.subject | Atividade antibacteriana | pt_BR |
dc.subject | HaCat | pt_BR |
dc.subject | NIH 3T3 | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA | pt_BR |
dc.title | Nanopartículas contendo óleo de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.): síntese, caracterização físico química, avaliação in vitro da toxicidade e do potencial bioativo | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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