O potencial dos constituintes do leite na indústria farmacêutica

Já está bem estabelecido que o leite é um alimento nutritivo e que possibilita a obtenção de derivados saborosos e de alto valor nutricional. Entretanto, os constituintes do leite apresentam também grande potencial para outras aplicações, incluindo seu uso em produtos farmacêuticos.

De forma geral, todas as classes dos constituintes do leite apresentam potencial de uso pela indústria farmacêutica em diferentes abordagens, devido às suas propriedades nutricionais, funcionais e terapêuticas, que podem melhorar a eficácia dos medicamentos, fortalecer o sistema imunológico e contribuir para a saúde geral do indivíduo. A Figura 1 esquematiza as principais aplicações dos constituintes do leite no âmbito da indústria farmacêutica.

Figura 1. Representação esquemática das possíveis aplicações dos constituintes do leite na indústria farmacêutica.

Fonte: os autores.

A seguir, discutiremos as propriedades e aplicações desses constituintes no contexto farmacêutico.

Proteínas do leite

A fração proteica do leite é constituída pelas caseínas e pelas proteínas do soro. As proteínas do soro são rapidamente digeridas e absorvidas pelo organismo, o que as torna ideais para uso na nutrição parenteral. Quando presentes em fórmulas infantis, as proteínas do soro são uma fonte completa de aminoácidos, contendo todos os aminoácidos essenciais que o recém-nascido precisa para um crescimento e desenvolvimento saudáveis.

Além disso, elas são ricas em aminoácidos de cadeia ramificada, como a leucina, isoleucina e valina, ao quais apresentam grande importância para a síntese proteica, crescimento muscular e desenvolvimento cerebral do bebê. Dessa forma, estas fórmulas são alternativas para suprir as necessidades nutricionais da criança quando sua amamentação é insuficiente ou não é possível.

As proteínas do soro do leite, também conhecidas como whey protein, também são utilizadas como suplemento alimentar para atletas, fisiculturistas e pessoas que buscam melhorar seu desempenho físico e promover o crescimento muscular. Esse suplemento é derivado do soro de leite obtido pelo processo de fabricação de queijos, o qual passa por etapas de concentração/isolamento e secagem, resultando em concentrados ou isolados proteicos de soro.

As proteínas presentes nesses suplementos são facilmente clivadas em aminoácidos, que são prontamente absorvidos pelo sistema digestivo e disponibilizados para os músculos. Isso o torna uma opção ideal para consumo pós-treino, quando o corpo precisa de nutrientes para reparar e construir o tecido muscular danificado durante o exercício. Além disso, o whey protein é rico em aminoácidos de cadeia ramificada, os quais desempenham um papel crucial na síntese proteica muscular e são especialmente importantes para promover o crescimento e a recuperação muscular, além de ajudarem a reduzir a fadiga durante o exercício intenso e melhorar o desempenho atlético.

Além dos benefícios musculares, o whey protein também pode oferecer outros efeitos positivos à saúde. Estudos sugerem que a suplementação com whey protein pode ajudar a reduzir os níveis de açúcar no sangue, melhorar a função imunológica e promover a saciedade, auxiliando no controle do peso corporal.

Uma proteína particularmente interessante presente no soro do leite é a lactoferrina. A lactoferrina possui propriedades antimicrobianas, antioxidantes e imunomoduladoras. Estudos têm demonstrado seu potencial no tratamento de infecções bacterianas e virais, como a hepatite C e a infecção pelo HIV. Além disso, a lactoferrina pode atuar como um agente anti-inflamatório e promover a cicatrização de feridas, tornando-se um componente valioso na formulação de medicamentos tópicos.

Em relação às caseínas, estas são utilizadas como material de filme para revestimento de comprimidos e como nanocarreadores viáveis para entrega controlada de moléculas bioativas e fármacos em geral. Além disso, as caseínas têm propriedades de estabilização de fármacos. Elas podem proteger os princípios ativos de degradação ou inativação causada por fatores externos, como luz, oxigênio ou pH ácido.

Outro aspecto interessante das caseínas é que também têm sido utilizadas como ingredientes em formulações farmacêuticas tópicas, como cremes e géis. Sua capacidade de formar géis viscoelásticos quando hidratadas oferece vantagens na administração de medicamentos por via tópica, permitindo a aderência à pele e a liberação controlada do princípio ativo.

Lactose

A lactose, um açúcar composto por glicose e galactose, possui diversas aplicações relevantes devido às suas propriedades funcionais, sendo amplamente empregada na indústria farmacêutica. Seu uso como excipiente em comprimidos e cápsulas tem como objetivo garantir estabilidade e facilitar a manipulação de medicamentos sólidos.

A lactose apresenta boas características de compressibilidade e fluidez, o que facilita o processo de fabricação e a formação dos comprimidos. Além disso, ela confere resistência adequada e apropriada desintegração, permitindo que o comprimido se dissolva corretamente no trato gastrointestinal para a absorção do princípio ativo.

Como agente de compressão, a lactose atua no aumento da resistência mecânica dos comprimidos, evitando sua desintegração ou quebra durante o manuseio. Ela também é utilizada para melhorar a uniformidade de dosagem dos medicamentos, permitindo a distribuição homogênea do princípio ativo na forma farmacêutica. Ela também desempenha um papel estabilizador em formulações líquidas farmacêuticas, como suspensões e emulsões, e auxilia na manutenção da estabilidade e uniformidade dessas formulações, prevenindo a separação de fases e a sedimentação.

Além disso, pode ser utilizada como diluente em medicamentos em pó, proporcionando volume e facilitando a manipulação e administração desses produtos. É frequentemente usada em formulações de pós para inalação, permitindo que o medicamento seja disperso e inalado adequadamente.

No que diz respeito às formulações nutricionais, a lactose desempenha um papel importante na produção de fórmulas de nutrição enteral e suplementos alimentares. Sua rápida absorção e alta digestibilidade a tornam uma fonte de energia prontamente utilizável pelo organismo. Além disso, contribui para a composição nutricional desses produtos, fornecendo carboidratos que auxiliam na recuperação e no suporte nutricional adequado.

Além da lactose, o leite é fonte de outros carboidratos, como oligossacarídeos (carboidratos complexos que não são digeridos pelo organismo humano). Esses oligossacarídeos têm a capacidade de modular a microbiota intestinal, promovendo o crescimento de bactérias benéficas e inibindo a adesão de patógenos. Como resultado, eles têm sido estudados para o desenvolvimento de terapias probióticas e prebióticas, visando melhorar a saúde gastrointestinal e fortalecer o sistema imunológico.

Lipídios

Os lipídios presentes no leite têm sido alvo de interesse na indústria farmacêutica devido às suas propriedades funcionais e potenciais aplicações terapêuticas. Esses lipídeos são compostos por uma variedade de ácidos graxos, fosfolipídios, glicolipídios e outros componentes bioativos que podem desempenhar um papel crucial no desenvolvimento de medicamentos e terapias.

Uma das aplicações dos lipídeos do leite na indústria farmacêutica é a sua utilização como excipientes em formulações de medicamentos. Eles podem ser utilizados como veículos para solubilizar fármacos lipofílicos, melhorando sua biodisponibilidade e facilitando a administração oral. Além disso, os lipídeos do leite podem atuar como estabilizantes em emulsões farmacêuticas, promovendo a dispersão homogênea de substâncias ativas lipofílicas em sistemas líquidos.

 A gordura do leite também é utilizada na formulação de soluções de nutrição parenteral, fornecendo uma fonte de energia e ácidos graxos essenciais para pacientes que não podem se alimentar por via oral. Os lipídeos presentes na gordura do leite fornecem uma fonte de energia concentrada, além de ácidos graxos essenciais, como ômega-3 e ômega-6, que são necessários para o funcionamento adequado do organismo.

Os fosfolipídios presentes nos lipídeos do leite também têm aplicações significativas na indústria farmacêutica. Eles desempenham um papel crucial na estrutura das membranas celulares e têm sido utilizados como ingredientes em formulações farmacêuticas para melhorar a absorção de fármacos e aumentar sua estabilidade. Além disso, os fosfolipídios têm propriedades emulsificantes, que podem ser exploradas no desenvolvimento de sistemas de entrega de medicamentos lipossolúveis.

Sais minerais

Os sais minerais são aplicados tanto na área da saúde como na indústria cosmética. Algumas das vezes a alimentação diária não é capaz de suprir todas as necessidades de sais minerais e, nesses casos, suplementos minerais são prescritos garantindo a adequada ingestão desses nutrientes. Outra aplicação dos sais é a nutrição parenteral, em que os sais minerais são essenciais para garantir a nutrição adequada de pacientes que não podem receber alimentação oral ou enteral.

Alguns sais minerais, como o fosfato, têm propriedades tamponantes. Eles são utilizados em formulações farmacêuticas para manter o pH estável e estabilizar soluções. Esses agentes tamponantes são particularmente importantes em medicamentos que precisam ser armazenados por longos períodos ou que possam sofrer alterações de pH durante a administração.

Certos sais minerais, como o cálcio, podem interagir com medicamentos e influenciar sua absorção no organismo. Em algumas formulações farmacêuticas, esses sais minerais são utilizados como coadjuvantes para melhorar a biodisponibilidade e absorção de medicamentos específicos. Essa abordagem visa otimizar a eficácia dos medicamentos e garantir que sejam corretamente absorvidos pelo organismo.

Em aplicações cosméticas e dermatológicas, alguns sais minerais presentes no leite, por exemplo, são utilizados em produtos cosméticos e dermatológicos, como cremes, loções e máscaras faciais. Esses sais minerais podem fornecer benefícios para a pele, como hidratação, suavização e nutrição. Além disso, eles também podem ajudar a estabilizar as formulações cosméticas e melhorar a textura e a aparência dos produtos.

É importante ressaltar que, apesar de inúmeros benefícios, a utilização de constituintes do leite pode ser restritiva para algumas pessoas. Por exemplo, indivíduos alérgicos a proteínas lácteas ou intolerantes à lactose podem apresentar reações adversas ao consumir medicamentos que contenham esses componentes, o que limita seu uso em certos casos. Mas, de maneira geral, o uso de constituintes do leite na indústria farmacêutica é amplo e representa uma importante área de estudo e desenvolvimento, proporcionando soluções inovadoras para a saúde e o bem-estar da população.

A contínua investigação nesse campo promete trazer avanços ainda mais significativos e abrir caminhos para novas descobertas e aplicações dos constituintes do leite na medicina e na indústria farmacêutica como um todo. Desta forma, podemos concluir que, além de ser matéria-prima para a produção de diversos derivados nutritivos e saborosos, o leite também pode fornecer constituintes relevantes para medicamentos e suplementos alimentares.

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Autores

Marcelo Gabriel S. de Souza, graduando em Ciência e Tecnologia de Laticínios, pela Universidade Federal de Viçosa

Verônica Rodrigues Gomes, graduanda em Ciência e Tecnologia de Laticínios, pela Universidade Federal de Viçosa

Dra. Eliara Acipreste Hudson, pesquisadora do grupo de Termodinâmica Molecular Aplicada (THERMA-UFV)

Profa. Dra. Ana Clarissa dos Santos Pires, Professora do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenadora do Laboratório de Termodinâmica Molecular Aplicada (THERMA-UFV).

Referências:

Corredig, M. (2013). Milk proteins in pharmaceutical and biotechnological applications: A review. Food and Bioprocess Technology, 6(5), 1183-1198.

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Constituintes do leite: muito além do uso em alimentos – Sindileite. Disponível em: <https://sindileite.org.br/constituintes-do-leite-muito-alem-do-uso-em-alimentos/#:~:text=As%20micelas%20de%20case%C3%ADna%20tamb%C3%A9m>.