Development of symbiotic microparticles by the external ionic gelification technique using different prebiotic sources

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O crescente interesse dos consumidores por produtos alimentares benéficos para a saúde tem motivado a pesquisa para o desenvolvimento de alimentos funcionais, entre eles, destacam-se os probióticos, que quando consumidos em quantidades adequadas conferem benefícios a microbiota intestinal. No entanto, devido a fatores como armazenamento em baixas temperaturas, acidez e a passagem pelo trato gastrointestinal humano prejudicam a viabilidade destes microrganismos. A microencapsulação bem como o uso de prebióticos nas micropartículas vem como alternativa de proteção e aumento de viabilidade destes probióticos. Desta maneira, o objetivo desse estudo foi desenvolver micropartículas úmidas e liofilizadas de alginato (2%) e compará-las com micropartículas de alginato adicionadas de diferentes fontes prebióticas a 10%, sendo elas farelo de arroz, inulina e hi-maize (amido resistente), ambas contendo Lactobacillus acidophilus utilizando a técnica de gelificação iônica externa. Analisou-se o tamanho e distribuição das micropartículas, a eficiência de encapsulação, a viabilidade em simulação gastrointestinal e estabilidade durante diferentes condições de armazenamento (-18, 7 e 25 °C) por 120 dias para úmidas e 75 dias para liofilizadas. Para as micropartículas úmidas, houve uma variação de tamanho de 79.7 – 117.70 μm, enquanto as liofilizadas apresentaram diâmetros de 127.5 – 234.6 μm. A matriz de encapsulação inulina apresentou a maior eficiência de encapsulação (96.75%) para as micropartículas úmidas, já para as liofilizadas, a maior eficiência de encapsulação foi resultante da matriz de encapsulação farelo de arroz (95.02%). Tanto as micropartículas úmidas como as liofilizadas protegeram os microrganismos frente aos testes gastrointestinais simulados. Quanto ao armazenamento em diferentes condições para as micropartículas úmidas, a 25 ºC os tratamentos alginato, farelo de arroz e hi-maize mantiveram os probióticos viáveis por 120 dias. Na condição de armazenamento -18 ºC, apenas inulina manteve-se estável durante os 120 dias. Em 7 ºC, farelo de arroz (AFA) e inulina (AIN) conservaram os probióticos viáveis ao longo dos 120 dias de armazenamento. Já para as micropartículas liofilizadas, a 25 ºC o tratamento farelo de arroz manteve os probióticos viáveis por 30 dias. Nas condições de armazenamento -18 ºC e 7°C os tratamentos contendo os prebióticos himaize e farelo de arroz mantiveram os microrganismos probióticos viáveis por um período maior de 60 dias. As micropartículas desenvolvidas neste estudo podem ser um meio alternativo e viável para a obtenção de um produto simbiótico a ser incorporado em alimentos, de modo a permitir uma maior sobrevivência das bactérias. O crescente interesse dos consumidores por produtos alimentares benéficos para a saúde tem motivado a pesquisa para o desenvolvimento de alimentos funcionais, entre eles, destacam-se os probióticos, que quando consumidos em quantidades adequadas conferem benefícios a microbiota intestinal. No entanto, devido a fatores como armazenamento em baixas temperaturas, acidez e a passagem pelo trato gastrointestinal humano prejudicam a viabilidade destes microrganismos. A microencapsulação bem como o uso de prebióticos nas micropartículas vem como alternativa de proteção e aumento de viabilidade destes probióticos. Desta maneira, o objetivo desse estudo foi desenvolver micropartículas úmidas e liofilizadas de alginato (2%) e compará-las com micropartículas de alginato adicionadas de diferentes fontes prebióticas a 10%, sendo elas farelo de arroz, inulina e hi-maize (amido resistente), ambas contendo Lactobacillus acidophilus utilizando a técnica de gelificação iônica externa. Analisou-se o tamanho e distribuição das micropartículas, a eficiência de encapsulação, a viabilidade em simulação gastrointestinal e estabilidade durante diferentes condições de armazenamento (-18, 7 e 25 °C) por 120 dias para úmidas e 75 dias para liofilizadas. Para as micropartículas úmidas, houve uma variação de tamanho de 79.7 – 117.70 μm, enquanto as liofilizadas apresentaram diâmetros de 127.5 – 234.6 μm. A matriz de encapsulação inulina apresentou a maior eficiência de encapsulação (96.75%) para as micropartículas úmidas, já para as liofilizadas, a maior eficiência de encapsulação foi resultante da matriz de encapsulação farelo de arroz (95.02%). Tanto as micropartículas úmidas como as liofilizadas protegeram os microrganismos frente aos testes gastrointestinais simulados. Quanto ao armazenamento em diferentes condições para as micropartículas úmidas, a 25 ºC os tratamentos alginato, farelo de arroz e hi-maize mantiveram os probióticos viáveis por 120 dias. Na condição de armazenamento -18 ºC, apenas inulina manteve-se estável durante os 120 dias. Em 7 ºC, farelo de arroz (AFA) e inulina (AIN) conservaram os probióticos viáveis ao longo dos 120 dias de armazenamento. Já para as micropartículas liofilizadas, a 25 ºC o tratamento farelo de arroz manteve os probióticos viáveis por 30 dias. Nas condições de armazenamento -18 ºC e 7°C os tratamentos contendo os prebióticos himaize e farelo de arroz mantiveram os microrganismos probióticos viáveis por um período maior de 60 dias. As micropartículas desenvolvidas neste estudo podem ser um meio alternativo e viável para a obtenção de um produto simbiótico a ser incorporado em alimentos, de modo a permitir uma maior sobrevivência das bactérias.