Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Karolline Krambeck ^1,2*

1. UCIBIO— Applied  Molecular Biosciences Unit, MedTech— Laboratory of Pharmaceutical Technology, Department of Drug Sciences, Faculty of Pharmacy, University of Porto, Porto, Portugal

2. Associate Laboratory i4HB— Institute for Health and Bioeconomy, Faculty of Pharmacy, University of Porto, Porto, Portugal

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Resumo: Unos últimos tempos houve um incremento na utilização de produtos naturais e dentre eles, os óleos essenciais. Os óleos essenciais são oriundos do metabolismo secundário das plantas e possuem diversas funções como polinizadores, inseticidas e combatem os patógenos das plantas. Estes óleos possuem um forte aroma, são altamente voláteis, e devido a sua volatilidade acabam degradando. Para colmatar este fato, surgem propostas para prevenir esta degradação, sendo a encapsulação dos óleos essenciais uma alternativa. O objetivo deste trabalho foi fazer uma revisão sobre a encapsulação dos óleos essenciais, o método utilizado e quais as suas vantagens. Com o encapsulamento, notou-se que há um aumento da estabilidade, melhora na liberação do óleo essencial, aumento da validade do produto, prolongamento do aroma, bem como foi demonstrado em alguns estudos o aumento na atividade antimicrobiana. Foi observado que existem diversas técnicas de encapsulamento dos óleos, como a encapsulação por nanopartículas lipídicas, nanopartículas poliméricas, lipossomas, tendo um maior destaque para as ciclodextrinas. Devido as várias vantagens das ciclodextrinas, este método poderia ser mais utilizado, sendo que é barato, simples e possui muitas vantagens.

Palavras–chave: antimicrobiano, antioxidante, encapsulação, óleo essencial

Abstract: In recent times, there has been an increase in the use of natural products and among them, essential oils. Essential oils come from the plants secondary metabolism and have various functions such as pollinators, insecticides and combat plant pathogens. These oils have a strong aroma, are highly volatile and due to their volatility end up degrading. In order to overcome this fact, there are proposals to prevent this degradation, being the encapsulation of essential oils an alternative. The objective of this work was to prepare a review on the encapsulation of essential oils, the method used and its advantages. With the encapsulation, it was noticed that there is an increase of the stability, improvement in the liberation of the essential oil, increase of the validity of the product, extension of the aroma, as well as it was demonstrated in some studies the increase of the antimicrobial activity. It was observed that there are several techniques for encapsulation of oils, such as encapsulation by lipidic nanoparticles, polymeric nanoparticles, liposomes, with a greater emphasis on cyclodextrins. Due to the various advantages of cyclodextrins, this method could be more widely used, as it is cheap, simple and has many advantages.

Key Word: antimicrobial, antioxidant, encapsulation, essential oil

INTRODUÇÃO

Os óleos essenciais são moléculas aromáticas com baixo peso molecular, resultado do metabolismo secundários das plantas que possuem grande importância terapêutica e econômica. Nas plantas, possuem funções como auxiliar no combate dos patógenos, atração de insetos polinizadores, inseticida e sobrevivência da planta. Os óleos essenciais diferenciam-se dos óleos graxos devido a sua alta volatilidade (1–3).

A composição dos óleos aromáticos podem variar muito, desde poucos terpenos a moléculas muito complexas com mais de 100 compostos, cetonas, ésteres, aldeídos, cumarinas, e apresentam diversas atividades biológicas como antimicrobiano, antioxidante, antiviral, antifúngico, cicatrizante, vermifugo e inseticida (4–7). Estes óleos são produtos obtidos através de destilação por arraste de vapor d’água, hidrodestilação, extração com solventes orgânicos, microondas, extração com fluido supercrítico, enfloração e prensagem a  frio (3,8).

As plantas podem acumlar estes compostos voláteis e com alta pressão de vapor em partes específicas, isso depende de planta para planta. Por exemplo nas folhas, resina, flores, fruto e sementes.Geralmente os óleos essenciais são líquidos, somente em raros casos são sólidos a temperatura ambiente, como a cânfora. Os principais usos dos óleos essenciais estão na indústria farmacêutica, cosmética, alimentar, química e também na medicina alternativa, como é o caso da Aromaterapia (8,9).

Entretanto os óleos essenciais são altamente sensíveis e vulneráveis na presença de ar, umidade, altas temperaturas e luz. Nessa perspectiva, estratégias têm sido aplicadas para reduzir a evaporação de componentes voláteis e protegê-los da degradação, sendo que a encapsulação dos óleos essenciais tem sido muito abordada atualmente. O objetivo desta revisão de literatura é analisar os métodos de encapsulamento dos óleos essenciais mais utilizados atualmente, vantagens de sua encapsulação, bem como fazer um levantamento das plantas que contenham óleos essenciais mais utilizadas.

APLICAÇÕES DOS ÓLEOS ESSENCIAIS

Os principais óleos essenciais existente no mercado mundial são: mentol, eugenol, laranja, eucaplipto, limão, citronelal (2). O mentol é um dos componentes principais do óleo essencial retrirado das folhas de Menta (Mentha piperita L), e um dos mais utilizados para fins cosméticos e medicinais. É conhecido seu odor, aroma e sensação refrescante que fazem parte de diversos produtos (10). O mentol apresenta atividade inseticida, antioxidante, antimicrobiana e também uma alternativa aos pesticidas (11–13)

Carvacrol e timol são alguns dos componentes principais encontramos nos óleos essenciais do orégano e do tomilho. Após serem produzidos pela planta, desempenham um mecanismo de defesa química contra patógenos, pragas e condições climáticas. Para além de apresentarem atividade antifúngica, forte atividade antioxidante, antimicrobiana e inseticida (14). Relativamente as substâncias fenólicas como timol, carvacrol, cinamaldeído e eugenol são os elementos mais comuns em óleos essenciais com atividade antibacteriana significativa (15).

O óleo essencial extraído das folhas da planta Ocimum tenuiflorum, contém vários elementos, entre eles, eugenol, óxido de cariofileno e germacreno, e apresentam atividade antioxidante (16). O óleo essencial de manjericão também apresenta atividade antioxidante em estudos prévios, e desta-se que a bioatividade e o perfil do óleo essencial depende muito do ambiente, fatores geográficos e dos fatores genéticos da planta (17).

Em estudos realizados com óleo de açafrão do Marrocos, foi detectado diversos compostos voláteis, dentre os quais safranal, acetato de limoneno, α-terpinil, anetol e metileugenol estavam em maior quantidade. Estes compostos apresentaram atividade antioxidante através dos testes DPPH e ABTS (18). O óleo essencial de Origanum vulgare L. subsp. Glandulosum, proveniente da Tunísia, também apresentou atividade antioxidante, sendo que continham grande quantidade de p-cimeno e timol (19). O óleo essencial das plantas Schinus terebinthifolius e Siparuna guianensis,oriundas do estado de Tocantis, apresentaram atividade antioxidante em estudos anteriores (20).

O óleo essencial de melaleuca é extraído de suas folhas e possui grande uso na indústria cosmética pois previne a acne, possui esfeito esfoliante da pele e também é utilizado como hidratante capilar. Outro óleo essencial muito utilizado na cosmética é o óleo essencial de rosas, um potente hidratante, promove ação antirrugas e consegue desobstruir os poros da pele (21).

Diversos óleos essenciais extraídos de capim-limão, canela, palmarosa cravo, orégano, apresentaram atividade antifúngica. Acredita-se que alguns fatores ambientais, como temperatura e a atividade em meio aquoso, podem influenciar a atividade antifúngica dos óleos essenciais (7,22–24).

O óleo essencial de Curcuma zedoria Rosc. apresentou atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus, Corynebacterium amycolatum , Escherichia coli, antifúngica e forte atividade antioxidante (25,26). O óleo de funcho (Foeniculum vulgare) tamém apresenta atividade antibacteriana (27).

Foi relatado que o óleo essencial de laranja possui atividades antimicrobiana, antioxidante, cardioprotetora antifúngica, anticancerígena, neuroprotetora, antiinflamatória. Geralmente este óleo essencial é retirado da casca da laranja,e  em menor parte das folhas, por isso é importante reaproveitar as cascas das laranjas, um subproduto da indústria alimentícia, garantindo assim sua sustentabilidade (28,29).

MÉTODOS DE ENCAPSULAÇÃO

            Com os recentes avanços da nanotecnologia, é possível liberar o óleo essencial no local e momento correto. Para além disso, pode a melhorar a estabilidade, permeabilidade através das membranas, melhorar a solubilidade, citotoxicidade reduzida e também um aumento da atividade biológica. A encapsulação pode ser feita com lipossomas, nanopartículas lipídicas sólidas, nanocarreadores lipídicos, ciclodextrinas, nanopartículas poliméricas, microemulsão e nanoemulsão. Podemos resumir a encapsulação em aprisionar um composto dentro de outro, produzindo partículas de baixo diâmetro (21,30,31). Na tabela abaixo, encontra-se exemplos de óleos essenciais encapsulados.

O óleo essencial de orégano foi encapsulado com nanopartículas de quitosana, para isso foi utilizado duas etapas de preparação, primeiramente uma emulsão O/A e posteriormente uma gelificação iónica. Obteve-se pequeno tamanho de partícula (40-80 nm), e após ensaios de liberação in vitro apresentou um início rápido seguido de uma liberação lenta do composto (32). Em outro estudo utilizando quitosana, mostraram uma atividade antimicrobiana contra Aspergillus flavus aumentada do óleo essencial de  Mentha piperita encapsulada em nanogéis de quitosana-ácido cinâmico (33).

Outro exemplo de inclusão de óleo essencial en ciclodextrinas com notável aumento da solubilidade e liberação, foi realizado com os óleos essenciais eugenol, timol e carvacrol (34).

Os óleos essenciais, limoneno e carvona, obtidos da extração com fluido supercrítico da planta cominho, foram incorporados em Ciclodextrinas,  do tipo β-CyD, aumentando sua estabilidade, inibindo a volatilização,bem como aumentou a tolerância ao calor dos mesmos. A extração por fluido suprecrítico possui muitas vantagens, para além de barata, rápida, segura e não poluente quando usa CO² como solvente (35). Também o  β-farneseno, um dos elementos mais volátil da camomila, pode ser protegido da volatilização,depois da liofilização, quando microencapsulado com ciclodextrinas do tipo β-CyD (37).

Em estudos anteriores, a fragrância de um perfume foi prolongada com a complexão em ciclodextrinas de linalol e acetato de benzila, aumentndo sua estabilidade e o prazo de validade de cosméticos (38).

CONCLUSÕES

Os óleos essenciais são amplamente utilizados para diversas atividades, tanto pela indústria alimentícia como conservantes, quanto para a indústria farmacêutica, como antimicrobianos, antifúngicos. Mas a indústria cosmética também utiliza muito os óleos essenciais, principalmente como antioxidante. Devido a grande demanda, na atualidade a nanotecnologia tem sido amplamente utilizada, devido a seu grande impacto que tem sobre a liberação do produto, podendo modificar a sua disponibilidade. Para além disso, os produtos baseados em nanossitemas conseguem aumentar a estabilidade do mesmo. Por fim, os óleos essenciais também têm mostrado resultados promissores com a nanotecnologia inovadora, potencialmente tratando a maioria das doenças tópicas.

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