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Alimentos

Saúde em microcápsulas

Adicionado ao leite, o ferro é melhor absorvido quando envolto em celulose

Uma equipe do Laboratório de Tecnologia de Partículas (LTP) do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) desenvolveu microcápsulas de sulfato de ferro (FeSO4) que viabilizam o uso desse composto na fortificação de alimentos. Adicionadas ao leite em pó reconstituído, aumentaram em mais de quatro vezes a absorção do ferro pelo organismo em relação ao leite enriquecido com FeSO4 não encapsulado: a quantidade saltou de 2% a 3% para 13%.

A deficiência de ferro afeta um terço da população mundial e, embora o FeSO4 seja um dos compostos mais usados para enriquecer alimentos, faltava uma encapsulação eficiente. A técnica desenvolvida no IPT já desperta o interesse de empresas.

A microencapsulação evita problemas comuns nesses processos, como alta reatividade dos compostos minerais com outros ingredientes, facilidade de oxidação, além da variação de cor e alteração do gosto do alimento. No caso, diz a engenheira química Maria Inês Ré, chefe do LTP e coordenadora do projeto, “a microencapsulação pode mascarar o sabor dos minerais nos produtos enriquecidos, reduzir a reatividade com outros ingredientes e controlar sua liberação na parte específica de melhor absorção no trato gastrointestinal”.

Além de alimentos, as aplicações incluem herbicidas, adição de enzimas a sabão em pó e anúncios de perfume impressos em que, a um toque no papel, sente-se o aroma.

Portas abertas
Maria Inês decidiu trabalhar com suplementação de ferro, pois detectou aí um gargalo: “Os especialistas sabem das deficiências de ferro na população e da necessidade de suplementar dietas, mas não têm muitas alternativas tecnológicas. É que não adianta incorporar ferro na dieta se ele reage com outros componentes da alimentação. Depois da reação com outros minerais, proteínas ou lipídios, no trânsito até o intestino, o ferro chega ao destino já oxidado ou precipitado e em condições de baixo aproveitamento (biodisponibilidade)”.

Maria Inês teve a colaboração da aluna de mestrado da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP) Tatiana de Oliveira Santos, que fez estudos completos de digestão in vitro – que procuram reproduzir a complexidade do organismo humano. Os testes foram com microcápsulas adicionadas à água e, depois, a um meio complexo – o leite em pó reconstituído.

Maria Inês, que se pós-doutorou em Tecnologia de Partículas em Toulouse, França, diz que o projeto abre portas até para a exportação, enquanto hoje a microencapsulação é pouco conhecida no país e os produtos são em geral importados. Por isso, sua grande motivação foi desenvolver tecnologia: “As técnicas existentes são de domínio do setor privado, que não tem interesse em cruzar e absorver informação entre grupos distintos, como as indústrias de fragrâncias, de alimentos e farmacêutica, por se tratar de área de domínio de patente”.

Estável e protegida
A microcápsula é esférica, o melhor formato para escoamento e fluidez. Num meio sólido, como o leite em pó, mistura-se ao produto e flui com ele. O material encapsulante, natural ou sintético, protege o conteúdo. Na indústria farmacêutica, aumenta a estabilidade das drogas e lhes dá propriedades “inteligentes”, como a liberação controlada no organismo humano.

O sulfato ferroso foi escolhido também pela alta biodisponibilidade se levado corretamente ao local de absorção. Além disso, é um composto barato e feito no Brasil. Essas vantagens facilitam o uso de microcápsulas em programas de suplementação alimentar.

Em artigo sobre biodisponibilidade de minerais publicado na Revista de Nutrição da Pontífícia Universidade Católica de Campinas (Puccamp), em dezembro de 1997, Silvia Franciscato Cozzolino, do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da Farmácia da USP, mostrou um estudo sobre ingestão média diária de alguns minerais em dietas brasileiras, conforme região, faixa etária e condição social. Os menores valores de ingestão de ferro estavam nas dietas de idosos de casas de repouso de São Paulo, com 5,4 miligramas por dia (mg/dia), e na dieta de uma população de baixa renda de Santa Catarina, com 6,4 mg/dia. O ideal é o consumo diário por adulto de 15 mg/dia.

Gotas envolventes
O melhor produto desenvolvido por Maria Inês, com biodisponibilidade de 13%, foi a microcápsula formulada com FeSO4 e uma solução aquosa de NACMC (carboximetilcelulose sódica, um derivado da celulose). Esse líquido é colocado num secador especial onde, atomizado, forma gotinhas que evaporam e se transformam nas microcápsulas, ao aprisionar o sulfato ferroso numa membrana de carboximetilcelulose. No intestino, em contato com o meio aquoso alcalino, lentamente a membrana se transforma num gel. Como o meio aquoso continua a penetrar, isso solubiliza o sulfato ferroso. “É uma liberação com velocidade controlada.”

No início, cerca de dez encapsulantes foram selecionados, mas a maioria foi descartada por reagir negativamente com o sulfato ferroso. Para a microencapsulação passaram a aprovada carboximetilcelulose sódica e uma associação dela com um derivado de ácido poliacrílico usado na indústria farmacêutica, o Eudragit RS 100 – que não deu certo.

Também se testaram dispersões poliméricas aquosas. Elas envolvem uma técnica que evita solventes orgânicos quando o encapsulante não é hidrossolúvel e, assim, garante que não haja resíduos tóxicos no produto. Essas dispersões são usadas em superfícies macroscópicas, como comprimidos e pastilhas. Maria Inês verificou que, embora os resultados para micropartículas ainda não sejam os esperados, é possível melhorar o processoe otimizar esse tipo de revestimento.

Duas patentes
O projeto permitiu desenvolver paralelamente outros estudos e produtos encapsulados com características inovadoras que podem ser objeto de patente. Outra possibilidade de patente, que ainda demanda tempo de pesquisa, é a a própria microcápsula de sulfato ferroso. A pesquisadora acredita que, após a otimização de um produto que já é bom, pela introdução de um aditivo ao agente encapsulante, se conseguirá uma modulação mais fina da velocidade com que o ferro é liberado no organismo. Ela quer aumentar o valor de absorção do ferro até 15%, o que significa passar de uma faixa média-alta para a faixa alta de aproveitamento.

Num novo projeto recém-aprovado pela FAPESP, Maria Inês pretende aperfeiçoar a microcápsula de sulfato ferroso, analisar melhor as dispersões poliméricas aquosas e ainda investigar todos os mecanismos envolvidos na formação da microcápsula, que ocorrem no secador (spray dryer). “O ganho que se tem é muito grande. Com o domínio da técnica e o conhecimento maior de tudo que pode interferir no processo de geração das microcápsulas, será possível chegar ao design ideal do produto.”

O projeto
Estudo da Microencapsulação de Mineral (ferro) por Spray Drying (nº 98/00533-7); Modalidade Linha regular de auxílio à pesquisa; Coordenadora Maria Inês Ré – Instituto de Pesquisas Tecnológicas; Investimento R$ 31.163,79 e US$ 45.925,16

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