Aumento da biodisponibilidade de Bromelina no intestino através de estereocomplexação de Alginato e aminoácidos
Ano de defesa: | 2020 |
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Outros Autores: | |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Amazonas
Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8088 |
Resumo: | O abacaxi contém enzimas proteolíticas com propriedades biológicas de interesse comercial, conhecidas como bromelinas. As bromelinas apresentam potencial no uso como analgésico, como anti-inflamatório e em tratamentos de câncer. Apesar dos efeitos terapêuticos, proteínas como a bromelina sofrem desnaturação quando administradas por via oral, sendo degradadas na fase de digestão gástrica devido ao baixo pH e ao ataque de enzimas digestivas. Os processos de microencapsulação têm demonstrado grande potencial na proteção de proteínas e como sistemas de liberação controlada. Assim, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de sistemas encapsulantes utilizando alginato de sódio como material carreador e aminoácidos carregados positivamente como agentes estabilizantes para a liberação controlada de bromelina no intestino, utilizando testes in vitro. Os sistemas foram produzidos a partir do planejamento experimental de misturas simplex centroid. As caracterizações foram realizadas por FTIR o qual demonstrou que a bromelina foi encapsulada em todos os sistemas, por XRD onde foi observado que os sistemas se apresentam como sólidos amorfos e, por MEV que demonstrou que a morfologia dos sistemas formados segue um padrão de micropartículas rugosas. A aplicação da análise estatística demonstrou que os sistemas formados apresentam comportamento que pode ser avaliado por um modelo quadrático, com p <0,05. Foi possível estudar como os aminoácidos interagem com a bromelina e o alginato, onde a bromelina livre apresentou redução de 74% no conteúdo proteico e atividade de 4,7 U.mL-1 ao final da digestão gástrica e, redução de 82% no teor de proteínas e atividade de 2,0 U.mL-1 ao final da digestão intestinal, enquanto a microencapsulação com alginato e l-lisina apresentou a melhor interação, gerando aumento na estabilidade da bromelina, tanto em termos da quantidade de proteínas, que se manteve acima de 59% até o final da fase intestinal quanto da atividade enzimática que atingiu 4,3 U.mL-1 ao final da fase intestinal. Dessa forma, foi possível desenvolver sistemas de liberação controlada por pH, para aumento da estabilidade e consequente biodisponibilidade da bromelina no trato intestinal, com até cinco vezes mais proteínas livres e até duas vezes mais atividade enzimática. |
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Aumento da biodisponibilidade de Bromelina no intestino através de estereocomplexação de Alginato e aminoácidosEnzimas proteolíticasBromelinasMicroencapsulaçãoTeste de biodisponibilidadeBioacessibilidade in vivoENGENHARIASProteínasL-lisinaEncapsulaçãoSimplex centroidO abacaxi contém enzimas proteolíticas com propriedades biológicas de interesse comercial, conhecidas como bromelinas. As bromelinas apresentam potencial no uso como analgésico, como anti-inflamatório e em tratamentos de câncer. Apesar dos efeitos terapêuticos, proteínas como a bromelina sofrem desnaturação quando administradas por via oral, sendo degradadas na fase de digestão gástrica devido ao baixo pH e ao ataque de enzimas digestivas. Os processos de microencapsulação têm demonstrado grande potencial na proteção de proteínas e como sistemas de liberação controlada. Assim, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de sistemas encapsulantes utilizando alginato de sódio como material carreador e aminoácidos carregados positivamente como agentes estabilizantes para a liberação controlada de bromelina no intestino, utilizando testes in vitro. Os sistemas foram produzidos a partir do planejamento experimental de misturas simplex centroid. As caracterizações foram realizadas por FTIR o qual demonstrou que a bromelina foi encapsulada em todos os sistemas, por XRD onde foi observado que os sistemas se apresentam como sólidos amorfos e, por MEV que demonstrou que a morfologia dos sistemas formados segue um padrão de micropartículas rugosas. A aplicação da análise estatística demonstrou que os sistemas formados apresentam comportamento que pode ser avaliado por um modelo quadrático, com p <0,05. Foi possível estudar como os aminoácidos interagem com a bromelina e o alginato, onde a bromelina livre apresentou redução de 74% no conteúdo proteico e atividade de 4,7 U.mL-1 ao final da digestão gástrica e, redução de 82% no teor de proteínas e atividade de 2,0 U.mL-1 ao final da digestão intestinal, enquanto a microencapsulação com alginato e l-lisina apresentou a melhor interação, gerando aumento na estabilidade da bromelina, tanto em termos da quantidade de proteínas, que se manteve acima de 59% até o final da fase intestinal quanto da atividade enzimática que atingiu 4,3 U.mL-1 ao final da fase intestinal. Dessa forma, foi possível desenvolver sistemas de liberação controlada por pH, para aumento da estabilidade e consequente biodisponibilidade da bromelina no trato intestinal, com até cinco vezes mais proteínas livres e até duas vezes mais atividade enzimática.Pineapple contains proteolytic enzymes with biological properties of commercial interest, known as bromelains. Bromelains have potential for use as an analgesic, as an anti-inflammatory and in cancer treatments. Despite the therapeutic effects, proteins such as bromelain undergo degradation when administered orally, being degraded in the gastric digestion phase due to low pH and the attack of digestive enzymes. Microencapsulation processes have demonstrated great potential in the protection of proteins and as controlled release systems. Thus, this work aimed to develop encapsulating systems using sodium alginate as carrier material and positively charged amino acids as stabilizing agents for the controlled release of bromelain in the intestine, using in vitro tests. The systems were produced using experimental planning of centroid simplex mixtures. The characterizations were performed by FTIR which demonstrated that the bromelain was encapsulated in all systems, by XRD where it was observed that the systems are presented as amorphous solids and, by SEM which demonstrated that the morphology of the formed systems follows a microparticle pattern rough. The application of statistical analysis demonstrated that the formed systems present behavior that can be evaluated by a quadratic model, with p <0.05. It was possible to study how the amino acids interact with bromelain and alginate, where free bromelain showed a 74% reduction in protein content and an activity of 4.7 U.mL-1 at the end of gastric digestion and, a reduction of 82% in content of protein and activity of 2.0 U.mL-1 at the end of intestinal digestion, while microencapsulation with alginate and l-lysine showed the best interaction, generating an increase in the stability of bromelain, both in terms of the amount of proteins, which was maintained greater than 59% until the end of the intestinal phase, and of the enzymatic activity that reached 4.3 U.mL-1 at the end of the intestinal phase. Therefore, it was possible to develop pH controlled release systems, to increase the stability and consequent bioavailability of bromelain in the intestinal tract, with up to five times more free proteins and up to twice more enzyme activityCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do AmazonasFaculdade de TecnologiaBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisFelix, Pedro Henrique Campelohttp://lattes.cnpq.br/8873722325616141Paulino, Bruno Nicolauhttp://lattes.cnpq.br/9316313946325894Silva, Eric Kevenhttp://lattes.cnpq.br/8250943178224177Ricardo, Philipi Cavalcantehttp://lattes.cnpq.br/17684492198723072021-01-22T14:41:04Z2020-10-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfRICARDO, Philipi Cavalcante. Aumento da biodisponibilidade de Bromelina no intestino através de estereocomplexação de Alginato e aminoácidos. 2020. 133 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8088porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2021-01-23T05:03:51Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/8088Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922021-01-23T05:03:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false |
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