Cientistas descobrem que a técnica de microencapsulação aumenta a eficiência do óleo da árvore do chá para aplicações sustentáveis

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Um estudo inovador apresenta um método altamente eficiente para encapsular o óleo da árvore do chá usando beta-ciclodextrina, aumentando sua estabilidade e versatilidade em diversas indústrias. Crédito:Faculdade de Ciências da Vida e Ambientais, Universidade de Tsukuba, Ibaraki, 305-8572, Japão

Em um estudo publicado no Journal of Bioresources and Bioproducts , uma equipe de cientistas liderada por Peifu Kong preparou com sucesso microcápsulas de óleo de tea tree-beta-ciclodextrina (TTO-β-CD) com uma alta eficiência de encapsulamento sem precedentes.

A pesquisa se concentrou na otimização do método de co-precipitação para melhorar a estabilidade e funcionalidade do TTO, que é conhecido por suas propriedades antimicrobianas, mas tem aplicação limitada em larga escala devido à sua volatilidade e problemas de compatibilidade.

Os óleos essenciais (OE) desempenham um papel fundamental na nossa vida diária e são principalmente conhecidos pelas suas atividades antimicrobianas e antitumorais. E o óleo da árvore do chá (TTO), extraído da árvore nativa australiana Melaleuca alternifolia, é quase incolor e, portanto, parece ser preferível para aplicação como OEs de cor clara para evitar a deterioração dos efeitos visuais nos produtos subsequentes.

Além disso, foram geralmente reconhecidos como aditivos seguros pela Food and Drug Administration dos EUA. Nos últimos anos, amplos interesses em relação aos OE promoveram o avanço nas áreas de alimentos, medicina, agricultura e cosméticos. Especialmente no campo das embalagens de alimentos, a utilização de OEs em conjunto com vários polímeros naturais biodegradáveis hidrofílicos pode resolver os problemas ambientais decorrentes dos materiais tradicionais à base de petróleo.

Além disso, foi revelado que o TTO pode inibir eficazmente não só o crescimento de bactérias e vírus, mas também de bolores e leveduras. Mas por que os TTO não são usados em larga escala?

Isso se deve principalmente à sua alta volatilidade, termolabilidade e fácil oxidação em condições ambientais indesejáveis, que impedem seu desempenho funcional. Além disso, a sua elevada hidrofobicidade limita severamente a sua compatibilidade com polímeros hidrofílicos biodegradáveis.

Os pesquisadores descobriram que a microencapsulação usando ????-ciclodextrina (????-CD) é uma abordagem promissora para prevenir as reduções de desempenho mencionadas acima e também pode alcançar uma superioridade de liberação prolongada.

Microencapsulação é uma técnica pela qual um material (núcleo) é incorporado dentro de outro material (parede) para formar um complexo de microcápsulas. E o ????-CD, reconhecido como um ingrediente não tóxico e ecológico, é um oligossacarídeo cíclico em forma de cone truncado que compreende sete unidades de glicose. No entanto, a baixa eficiência de encapsulamento tornou-se uma barreira intratável e primária para aplicações e comercialização em larga escala.

Felizmente, a equipe de Kong preparou microcápsulas de TTO-β-CD usando um método de co-precipitação e concentrou-se no impacto da fração volumétrica de etanol no co-solvente na eficiência de encapsulamento. Kong disse:“Considerando o tempo e o consumo de energia, foi estabelecido um procedimento de preparação econômico para viabilizar a produção em larga escala”.

A eficiência de encapsulamento superalta foi alcançada quando uma fração volumétrica de 40% de etanol foi usada para o procedimento de microencapsulação, onde o rendimento de recuperação de microcápsulas e a fração de incorporação de óleo de tea tree em microcápsulas foram tão altos quanto 88,3% e 94,3%, respectivamente, que superou qualquer valor já relatado em estudos anteriores, de acordo com nosso conhecimento.

Além disso, a atividade antibacteriana das microcápsulas fabricadas foi avaliada por um teste simples de inibição de crescimento utilizando Bacillus subtilis como objeto de estudo, e a propriedade hidrofílica foi comprovada por uma medição do ângulo de contato com a água.

Mais informações: Peifu Kong et al, Preparação e caracterização de microcápsulas de óleo de tea tree-β-ciclodextrina com eficiência de encapsulamento superalta, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.03.004
Fornecido por Journal of Bioresources and Bioproducts

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