Síntese de Nanopartículas de Lignina do Bagaço da Cana-de açúcar para Aplicação na Estabilização de Emulsões Pickering Água/Água e Encapsulamento de Bioativos
Bagaço de cana-de-açúcar, emulsões Pickering água/água, nanopartículas de lignina, encapsulamento, quercetina
A lignina, apesar de ser o segundo biopolímero mais abundante do globo terrestre, ainda é um material pouco aproveitado na preparação de produtos de valor agregado. Em vista disso, estudos têm buscado explorar aplicações de lignina em diversas áreas, sendo a produção de nanopartículas uma alternativa promissora para a valorização da lignina. Nanopartículas de lignina já foram testadas na estabilização de emulsões Pickering óleo/água (O/A) ou água/óleo (A/O ), incluindo o encapsulamento de bioativos, , como por exemplo a quercetina, que é um bioativo flavonoide com propriedades antioxidante e anticancerígena. Após ser consumida por via oral, a quercetina se decompõe rapidamente no início do sistema digestivo, sendo o encapsulamento uma opção de garantia da sua biodisponibilidade. Entretanto, as emulsões Pickering O/A ou A/O apresentam limitações, devido à fase hidrofóbica, especialmente em aplicações de encapsulamento de probióticos, produção de alimentos de baixo teor calórico e formulação de fármacos com propriedades hidrofílicas. Por outro lado, as emulsões Pickering água/água (A/A) podem imitar ambientes biológicos e sua estabilidade é garantida pela adição de nanopartículas capazes de adsorver em interfaces líquido-líquido. Nesse sentido, o presente estudo investigou o uso da lignina do bagaço de cana-de-açúcar como fonte de nanopartículas na estabilização de emulsões Pickering A/A formada de Maltodextrina (MD) e Polietilenoglicol (PEG) e, também, na estabilização de emulsões Pickering O/A para o encapsulamento da quercetina. As nanopartículas foram preparadas a partir de lignina obtida por pré-tratamento alcalino e alcalino oxidativo. As nanopartículas de lignina alcalina oxidada - NPLOs (327,8 nm) apresentaram tamanho menor que as nanopartículas de lignina alcalina - NPLs (689,8 nm). A estabilidade de emulsões Pickering A/A formada de MD e PEG foi avaliada na presença de NPLs e NPLOs sob diferentes concentrações (0%, 0,1%, 0,3%, 0,5% e 1%, m/m). Os sistemas com NPLOs apresentaram melhores índices de emulsificação e menores tamanhos de gotas que os sistemas com NPLs. Os resultados mais significativos de estabilização foram obtidos na concentração de 1% m/m de NPLOs com índice de emulsificação de até 63%, mesmo após duas semanas. As NPLs e NPLOs também foram aplicadas na estabilização de emulsões Pickering O/A, objetivando o encapsulamento de quercetina. Neste caso, os resultados indicaram uma tendência da quercetina ficar aprisionada nas gotículas da fase óleo. Em pH inferior a 3, ambos os tipos de nanopartículas formaram aglomerados na fase superior. As NPLs apresentaram melhor interação com a fase hidrofóbica, favorecendo o encapsulamento da quercetina dispersa nessa fase. A quercetina encapsulada foi incorporada em sistemas alimentares e, após 24h, a análise em HPLC mostrou que a concentração de quercetina adicionada ao suco de cajá, na presença de NPLs, era superior a condição sem nanopartículas. Estes resultados sugerem que a lignina pode ser uma importante fonte de nanopartículas com capacidade de aplicação tanto no encapsulamento de bioativos, como também na estabilização de emulsões Pickering A/A.