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Bactérias lácticas probióticas: importância do encapsulamento

VÁRIOS AUTORES

CLAUCIA FERNANDA VOLKEN DE SOUZA

EM 25/08/2016

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encapsulamento probióticos Probióticos são constituídos por um grupo de micro-organismos que, quando ingeridos nas quantidades adequadas (106-107 UFC/g ou mL), conferem benefícios à saúde (FAO/WHO, 2002). Para isso devem sobreviver às condições do trato gastrintestinal, como baixos níveis de pH do estômago e os sais biliares no intestino. Além disso, devem produzir compostos antimicrobianos que inibem a proliferação de patógenos e estimular a resposta imune. Desta forma, atuam reforçando os mecanismos de defesa naturais do organismo, exercendo um importante papel na prevenção de doenças (El-Salam e El-Shibiny, 2015). Os probióticos incluem uma grande variedade de micro-organismos, sendo compostos principalmente por bactérias ácido-láticas. Atualmente, os gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium e Enterococcus são os mais utilizados para este fim, principalmente no desenvolvimento de nutracêuticos e alimentos funcionais (ANVISA, 2008; Burgain et al., 2011; Martín et al., 2015).

Entretanto, algumas espécies de bactérias ácido-láticas apresentam baixa resistência em produtos alimentares e ao trato gastrintestinal, sendo necessário proporcionar uma barreira física externa como proteção. Diversas abordagens que visam aumentar a resistência de micro-organismos sensíveis às condições adversas têm sido propostas, sendo que o encapsulamento é considerado um dos métodos mais adequados. Este processo é definido como uma tecnologia de empacotamento de estruturas em pequenas cápsulas seladas, que liberam seu conteúdo controladamente, sob influência de condições específicas. O crescente interesse nesta técnica origina-se da falta de estabilidade das células vivas e moléculas funcionais, da necessidade de ação em local específico do organismo, assim como condições adequadas para seu crescimento (Petrovic et al., 2007; de Vos et al., 2010; Vivek, 2013; Martín et al., 2015).

Diversas tecnologias para o encapsulamento de probióticos são propostas, sendo importante na escolha do método o tamanho de cápsula a ser formada. Esta não deve exceder 100 µM, para não afetar as propriedades sensoriais quando aplicadas em produtos alimentares. Além disso, o micro-organismo deve manter sua viabilidade após o processamento, para desempenhar suas funções benéficas. Entre os métodos mais descritos para essa finalidade estão a secagem por spray drying, a emulsificação, a extrusão e a tecnologia de vibração (Burgain et al., 2011; Martín et al., 2015).

Além do método de encapsulamento, a escolha do material de parede é de extrema importância na viabilidade do encapsulado, e diversos compostos têm sido aplicados para essa finalidade. Ele deve formar uma membrana externa envolvendo o núcleo, que proteja a célula contra baixos pHs e altas concentrações de sais biliares, além de manter a estabilidade física do encapsulado durante o processamento do alimento. Considerando que esses materiais devam conter ingredientes de qualidade alimentar, o uso de biopolímeros naturais, como proteínas e polissacarídeos, são amplamente utilizados. Desta forma, alginato, carragena, gomas e constituintes do leite são os mais aplicados nesta finalidade (Anal e Singh, 2007; Burgain, 2011).

As proteínas do leite conferem excelentes propriedades de superfície ao serem aplicadas como agentes encapsulantes. Essas apresentam uma estrutura anfifílica, permitindo a adsorção em interfaces de óleo/água. São muito utilizadas como agentes emulsionantes devido à sua estrutura, flexibilidade e estado de agregação, que são influenciados por pH, força iônica e temperatura, contribuindo, com seus efeitos, para a estabilidade da superfície da cápsula (Keogh e O’Kennedy, 1999; Livney, 2010).

Uma fonte alternativa e de baixo custo para obtenção dessas proteínas são os subprodutos da indústria de laticínios. O soro de queijo é o principal deles, gerado pela produção do queijo ou da caseína. Ele é constituído principalmente por proteínas e lactose, e a aplicação de processos de valorização constitui uma opção preferencial para o tratamento desse subproduto, minimizando seu descarte como resíduo. Diversos estudos relatam seu potencial como agente encapsulante, que confere um efeito protetor como resultado da interação entre as proteínas e a lactose (Ilha et al., 2015).

A tecnologia de encapsulamento tem sido explorada como uma alternativa de melhorar a resistência de células probióticas às condições adversas do trato gastrintestinal, além de prolongar a sobrevivência desses micro-organismos em produtos alimentares, tanto no processamento como durante o shelf life do produto. A combinação e o desenvolvimento de novas tecnologias por meio da pesquisa, aliada a incorporação de diferentes materiais de parede, produz cápsulas com melhores propriedades. Estas, quando obtidas, podem ser incorporadas em alimentos, contribuindo no desenvolvimento de novos produtos, com valor agregado. O produto final apresenta-se com melhor qualidade, atendendo as exigências do consumidor e auxiliando na manutenção da saúde da população por meio do consumo de micro-organismos probióticos.

Referências bibliográficas

ANAL, A. K.; SINGH, H. Recent advances in microencapsulation of probiotics for industrial applications and targeted delivery. Trends in Foods Science & Technology. v.18, p. 240-251, 2007.

ANVISA. Disponível em:
http://www.anvisa.gov.br/alimentos/comissoes/tecno_lista_alega.htm Acesso em: 10 ago. 2016, 2008.

BURGAIN, J.; GAIANI, C.; LINDER, M.; SCHER, J. Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications. Journal of Food Engineering. v. 104, p. 467–483, 2011.

DE VOS, P.; FAAS, M. M.; SPASOJEVIC, M.; SIKKEMA, J. Encapsulation for preservation of functionality and targeted delivery of bioactive food components. International Dairy Journal. v. 20, p. 292-302, 2010.

EL-SALAM, M. H.; EL-SHIBINY, S. Preparation and properties of milk proteins-based encapsulated probiotics: a review. Dairy Science and Technology. v. 95, p. 393-412, 2015.

FAO/WHO. Guidelines for the evaluation of probiotics in food. Report of a Joint FAO/WHO working group on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food. Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization. London, Ontario, Canada, 2002.

ILHA, E. C.; SILVA, T.; LORENZ, J. G.; ROCHA, G. O.; SANT’ANNA, E. S. Lactobacillus paracasei isolated from grape sourdough: acid, bile, salt, and heat tolerance after spray drying with skim milk and cheese whey. European Food Research Technology. v. 240, p. 977–984, 2015.

KEOGH, M. K.; O'KENNEDY, B. T. Milk fat microencapsulation using whey proteins. International Dairy Journal. v. 9, p. 657 - 663, 1999.

LIVNEY, Y. D. Milk proteins as vehicles for bioactives. Colloid & Interface Science. v. 15, p. 73–83, 2010.

MARTÍN, M. J.; VILLOSLADA, F. L.; RUIZ, M. A.; MORALES, M. E. Microencapsulation of bacteria: A review of different technologies and their impact on the probiotic effects. Innovative Food Science and Emerging Technologies. v. 27, p. 15–25, 2015.

PETROVIĆ, T.; NEDOVIĆ, V.; DIMITRIJEVIĆ-BRANKOVIĆ, S.; BUGARSKI, B.; LACROIX, C. Protection of probiotic microorganisms by microencapsulation. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly/CICEQ. v. 13, p. 169-174, 2007.

VIVEK, K. B. Use of encapsulated probiotics in dairy based foods. International Journal of Food, Agriculture and Veterinary Sciences. v. 3, p. 188-199, 2013.



CLAUCIA FERNANDA VOLKEN DE SOUZA

Professora Titular da Univates, atuando nos Programas de Pós-Graduação em Biotecnologia e Sistemas Ambientais Sustentáveis e nos cursos de Engenharia de Alimentos, Engenharia Química e Química Industrial. Doutora em Biologia Celular e Molecular.

WENDELL DALL'AGNOL

Acadêmico do Curso de Química Industrial (Bacharelado) desde 2016 pelo Centro Universitário Univates - Lajeado/RS

CAMILA ECKERT

Analista de P&D - Launer Química
Mestre em Biotecnologia - Univates
Engª de Bioprocessos e Biotecnologia - UERGS

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