Pesquisadores usam nanotecnologia para potencializar os benefícios das antocianinas

Pigmento vegetal com ação antioxidante e anticancerígena se degrada facilmente no intestino e em condições ambientais adversas. Para evitar o problema, pesquisadores da USP inseriram o composto em nanopartículas recobertas de pectina, aumentando sua biodisponibilidade

Thais Szegö | Agência FAPESP – Pesquisa publicada no periódico Food Research International comprovou que armazenar as antocianinas em nanopartículas permite que a substância passe pelo sistema digestivo sem ser degradada, sendo absorvida com mais eficiência e alcançando uma quantidade maior de tecidos, o que aumenta os benefícios ao organismo.

As antocianinas são pigmentos extraídos de vegetais vermelhos, azuis e violetas, como amora, uva, morango e repolho-roxo. Elas são amplamente estudadas e reconhecidas por suas propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e anticancerígenas, o que faz com que tenham efeitos biológicos protetores para diversas doenças. Dessa maneira, apresentam um grande potencial para serem incluídas em novas formulações farmacêuticas, suplementos dietéticos e produtos alimentares, tanto para o enriquecimento dos produtos quanto como corante natural.

Entretanto, a substância é extremamente sensível às condições ambientais, como variação de pH e de temperatura, presença de luz e oxigênio, sendo rapidamente deteriorada no trato gastrointestinal devido à ação das enzimas digestivas e da microbiota intestinal. Assim, esses compostos têm biodisponibilidade limitada. “Diversos estudos já indicaram que uma quantidade muito restrita de antocianinas é absorvida quando ingerida oralmente e permanece pouco tempo no organismo”, conta Thiécla Rosales, pesquisadora no Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) e primeira autora do trabalho.

Por isso, o foco do estudo, apoiado pela FAPESP por meio de três projetos (13/07914-8, 22/12834-2 e 23/01396-7), foi avaliar a aplicação da nanotecnologia para melhorar a biodisponibilidade e direcionar a entrega da antocianina no corpo.

“Por meio de um esforço coletivo de pesquisadores da FCF-USP com colaborações de outras instituições do Brasil e do exterior, descobrimos que, com o encapsulamento da antocianina em partículas nanométricas recobertas por pectina [um polissacarídeo extraído da casca de frutas] e lisozima [proteína extraída da clara do ovo], é possível formar uma rede interconectada para a proteção do composto”, conta João Paulo Fabi, professor do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da FCF-USP e coautor do artigo.

O primeiro passo para chegar a essa conclusão foi extrair e purificar a antocianina da amora-preta. Em seguida, em parceria com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), foi desenvolvida uma metodologia para marcar radioativamente as moléculas da substância por meio de uma reação química estável. Então, ela foi encapsulada e administrada oralmente a camundongos.

Por fim, os pesquisadores utilizaram um aparelho de tomografia computadorizada para estudar a biodistribuição e a biodisponibilidade no organismo de animais após a ingestão oral de antocianinas livres comparadas à ingestão dos compostos nanoencapsulados, além de verificar o alcance na corrente sanguínea e sua capacidade de atingir tecidos específicos após a absorção.

Imagem de tomografia dos camundongos: à esquerda antocianinas ingeridas livres e, à direita, antocianinas nanoencapsuladas (crédito: João Paulo Fabi)

Os resultados evidenciaram que as nanoestruturas com antocianinas encapsuladas apresentaram um tempo de trânsito gastrointestinal mais lento, permanecendo mais tempo no organismo, sendo absorvidas com maior eficiência e alcançando diversos tecidos. Já as antocianinas não encapsuladas foram pouco absorvidas, tiveram limitada biodistribuição e tempo restrito no organismo, sendo excretadas rapidamente. “Também contamos com modelos computadorizados que nos ajudaram a compreender a liberação da substância presente nas nanoestruturas no trato gastrointestinal em decorrência dos estímulos fisiológicos”, acrescenta Rosales.

Para avaliar a segurança das nanopartículas, foram realizados testes in vitro com células e, como as conclusões foram satisfatórias, as análises avançaram para testes em roedores, confirmando os resultados.

Os achados do estudo são inéditos e bastante promissores, fornecendo uma base sólida para novas pesquisas na área. Contudo, ainda existem etapas importantes a serem concluídas antes que essa nanoformulação possa ser aplicada na prática clínica. “Atualmente estamos desenvolvendo novos estudos in vivo para avaliar a eficácia das antocianinas nanoencapsuladas em determinadas situações. Além disso, estamos explorando os efeitos biológicos em uma doença específica”, conta Fabi.

Essas próximas fases serão cruciais para validar o potencial da administração oral das nanoestruturas e para o desenvolvimento de suplementos pela indústria farmacêutica e alimentícia, garantindo que os compostos bioativos possam ser entregues de maneira eficaz, segura e com potencial terapêutico.

“Esperamos em breve que novos resultados possam ser divulgados e, assim, continuarmos a contribuir nesse campo da pesquisa aliado ao desenvolvimento tecnológico. Também estamos estudando as possibilidades da produção em escala industrial”, diz Fabi.

O artigo A study of the oral bioavailability and biodistribution increase of Nanoencapsulation-driven Delivering radiolabeled anthocyanins pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0963996924011955.