Produção de triglicerídeos dietéticos obtidos por acidólise enzimática em reatores contínuos e avaliação do potencial antineoplásico

Abstract

Um grande desafio na modificação de óleos e gorduras para a síntese de lipídios estruturados é a falta de seletividade dos catalisadores químicos quanto às posições dos ácidos graxos a serem substituídos no triacilglicerol, dificultando a formação de triglicerídeos compostos por ácido graxos de cadeias média (M) nas posições sn-1 e sn-3 e ácido graxo de cadeia longa (L) na posição sn-2 (MLM). Por outro lado, as lipases possuem a capacidade de catalisar posições específicas do grupo funcional da molécula de triacilglicerol. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar triglicerídeos dietéticos do tipo MLM em reação de acidólise do óleo de semente de uva com ácido cáprico em diferentes configurações de reatores, os quais foram nanoemulsionadas usando um núcleo de óleo inovador, aplicado em ensaios de viabilidade celular com fibroblastos embrionários murinos (NIH-3T3 - ATCC® CRL- 1658™) e células de câncer cervical (HeLa, ATCC® CCL-2), a fim de desenvolver a nanoemulsão como uma nova abordagem terapêutica. As reações foram catalisadas por lipase de Rhizopus oryzae imobilizada em estireno-divinilbenzeno (Diaion™ HP-20). Inicialmente foram desenvolvidos os biocatalisadores, sendo selecionado para a imobilização o carregamento de 0,3 gramas de pó enzimático para cada grama de suporte. Os ensaios preliminares para a síntese dos lipídios estruturado foram desenvolvidos em reatores de tanque agitado. Utilizando-se da técnica de planejamento de experimentos, as melhores condições reacionais foram de 1:8 (razão molar entre óleo: ácido cáprico) e 45°C atingindo o grau de incorporação do ácido cáprico em 56 %GI. Com o intuído de melhora a eficiência do processo, seja reduzindo temperatura ou reduzindo a quantidade de ácido cáprico, foi utilizado inteligência artificial na forma de redes neuronais para melhorar o processo. Assim, a rede foi capaz de aumentar grau de incorporação do ácido cáprico na estrutura do triacilglicerol, atingindo valores de 61%GI para as condições reacionais de 41°C e razão molar de 1:6,7. A partir do melhoramento apresentado pela rede neuronal e a busca pela transição de um sistema reacional em batelada para um de sistema contínuo, as condições reacionais foram aplicadas em reatores de leito fixo. O sistema continuo operou ao longo de 192 horas, com incorporação do ácido cáprico atingindo os 61%GI em seu estado estacionário. Em busca de minimizar os efeitos de perda de pressão, o presente trabalho utilizou reator de leito fluidizado, o qual obteve o grau teórico máximo de incorporação do ácido cáprico (66%GI) quando aplicado as condições reacionais atribuídas pela rede neuronal em reciclo. O máximo teórico foi atingido com vazão de alimentação de 3 mL/min após 48 horas de reação, sendo utilizada o carregamento enzimático de 1,0 grama de pó enzimática para cada grama de suporte. A partir deste alto grau de incorporação, foram realizados testes de viabilidade celular com linhagens de fibroblastos murinos e linhagens de células de adenocarcinoma cervical humano. No que diz respeito aos ensaios de citotoxicidade, a concentração de MLM-SL de 1,75% e 2% v/v foi capaz de induzir a morte celular em 56% e 64% das células de adenocarcinoma, respectivamente. As células de adenocarcinoma cervical humano mostraram maior sensibilidade à indução de morte celular ao usar emulsões com MLM- SL > 1,75% v/v em comparação com emulsões com menor conteúdo, indicando um potencial no combate a células cancerígenas.