Avaliação da segurança e potencial bioativo de nanopartículas de carotenoides oriundo de melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) administradas em modelo experimental de inflamação crônica
Carotenoids have powerful anti-inflammatory action on the human body. However, are unstable in the presence of light, acids, oxygen, and heat, which can lead to the loss of antioxidant effects related to the consumption of these molecules. Nanoencapsulation appears as a strategy to preserve or en...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/30033 |
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Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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β-caroteno Curcubitaceae Nanotecnologia Toxicidade |
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β-caroteno Curcubitaceae Nanotecnologia Toxicidade Medeiros, Isaiane Avaliação da segurança e potencial bioativo de nanopartículas de carotenoides oriundo de melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) administradas em modelo experimental de inflamação crônica |
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Carotenoids have powerful anti-inflammatory action on the human body. However,
are unstable in the presence of light, acids, oxygen, and heat, which can lead to the
loss of antioxidant effects related to the consumption of these molecules.
Nanoencapsulation appears as a strategy to preserve or enhance the antiinflammatory action, in addition to increasing the solubility and bioavailability of
carotenoids. Therefore, it is necessary to evaluate the safety of nanoparticles for
future clinical applications. Thus, the objective of this study was to evaluate the
safety and bioactivity of nanoparticles based on crude Cantaloupe melon extract rich
in carotenoids and porcine gelatin in Wistar rats. Encapsulation was performed by
oil/water emulsification followed by freeze-drying, and porcine gelatin was used as an
encapsulating agent, and Tween 20 as a surfactant. Nanoformulation (EPG) was
characterized by different physical and chemical analyzes and evaluated for
efficiency of incorporation (EI). Toxicity was investigated through signs of general
toxicity, body weight and food consumption in male Wistar rats fed with a high
glycemic index and glycemic load (HGLI) diet treated with EPG administered by
gavage (50 mg/kg, n = 5), and crude extract rich in carotenoid (CE) (12.5 mg/kg, n =
5) for ten days, using as controls a group without treatment (n = 5) and another
treated with a standard diet (n = 5). Blood toxicity (blood count, fasting blood glucose,
triglycerides, total cholesterol, liver, and kidney function), morphology and
histopathology of the liver, small intestine, kidneys, stomach, and spleen, were
evaluated. The characterization of EPG pointed to the presence of spherical particles
with a smooth surface, an average diameter of 74 (12.7) nm, a polydispersion index
of 0.53 (0.12), and EI of 98% (1.78). For signs of general toxicity, there was no
significant difference (p> 0.05) between the initial and final weight of the rats in each
evaluated group. There was a significant increase (p <0.05) of 23% in food
consumption only in the group without treatment. The biochemical parameters
analyzed evidenced low toxicity of EPG. The results obtained for the determination of
the relative weight of the livers, spleen, small intestine, kidneys, and stomach
showed that there was no significant difference (p> 0.05) between the studied
groups. The morphological and histopathological analyzes of the liver showed acute
hepatitis in the animals of all the evaluated groups, and those treated with CE and
EPG showed improved tissue aspects. For small intestine, chronic enteritis was
observed in all animals, with an improvement in the aspect of the animals' villi and
intestinal glands treated with EPG. The stomach, spleen, and kidneys do not present
a histopathological alteration. Spearman (r) correlations and p-value of the
histopathological parameters analyzed semiquantitatively corroborated with the
aspects of the histopathological slides. The results suggest the safe application of
EPG and a bioactive effect, possibly related to the anti-inflammatory potential,
showing the safety regarding the use in future clinical studies, aiming to investigate
the efficacy in the control of inflammatory processes. |
| author2 |
Morais, Ana Heloneida de Araújo |
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Morais, Ana Heloneida de Araújo Medeiros, Isaiane |
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masterThesis |
| author |
Medeiros, Isaiane |
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2020 |
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ri-123456789-300332020-09-13T07:58:46Z Avaliação da segurança e potencial bioativo de nanopartículas de carotenoides oriundo de melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) administradas em modelo experimental de inflamação crônica Medeiros, Isaiane Morais, Ana Heloneida de Araújo Passos, Thais Souza Ladd, Fernando Vagner Lobo Aquino, Jailane de Souza β-caroteno Curcubitaceae Nanotecnologia Toxicidade Carotenoids have powerful anti-inflammatory action on the human body. However, are unstable in the presence of light, acids, oxygen, and heat, which can lead to the loss of antioxidant effects related to the consumption of these molecules. Nanoencapsulation appears as a strategy to preserve or enhance the antiinflammatory action, in addition to increasing the solubility and bioavailability of carotenoids. Therefore, it is necessary to evaluate the safety of nanoparticles for future clinical applications. Thus, the objective of this study was to evaluate the safety and bioactivity of nanoparticles based on crude Cantaloupe melon extract rich in carotenoids and porcine gelatin in Wistar rats. Encapsulation was performed by oil/water emulsification followed by freeze-drying, and porcine gelatin was used as an encapsulating agent, and Tween 20 as a surfactant. Nanoformulation (EPG) was characterized by different physical and chemical analyzes and evaluated for efficiency of incorporation (EI). Toxicity was investigated through signs of general toxicity, body weight and food consumption in male Wistar rats fed with a high glycemic index and glycemic load (HGLI) diet treated with EPG administered by gavage (50 mg/kg, n = 5), and crude extract rich in carotenoid (CE) (12.5 mg/kg, n = 5) for ten days, using as controls a group without treatment (n = 5) and another treated with a standard diet (n = 5). Blood toxicity (blood count, fasting blood glucose, triglycerides, total cholesterol, liver, and kidney function), morphology and histopathology of the liver, small intestine, kidneys, stomach, and spleen, were evaluated. The characterization of EPG pointed to the presence of spherical particles with a smooth surface, an average diameter of 74 (12.7) nm, a polydispersion index of 0.53 (0.12), and EI of 98% (1.78). For signs of general toxicity, there was no significant difference (p> 0.05) between the initial and final weight of the rats in each evaluated group. There was a significant increase (p <0.05) of 23% in food consumption only in the group without treatment. The biochemical parameters analyzed evidenced low toxicity of EPG. The results obtained for the determination of the relative weight of the livers, spleen, small intestine, kidneys, and stomach showed that there was no significant difference (p> 0.05) between the studied groups. The morphological and histopathological analyzes of the liver showed acute hepatitis in the animals of all the evaluated groups, and those treated with CE and EPG showed improved tissue aspects. For small intestine, chronic enteritis was observed in all animals, with an improvement in the aspect of the animals' villi and intestinal glands treated with EPG. The stomach, spleen, and kidneys do not present a histopathological alteration. Spearman (r) correlations and p-value of the histopathological parameters analyzed semiquantitatively corroborated with the aspects of the histopathological slides. The results suggest the safe application of EPG and a bioactive effect, possibly related to the anti-inflammatory potential, showing the safety regarding the use in future clinical studies, aiming to investigate the efficacy in the control of inflammatory processes. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Os carotenoides exercem potente ação anti-inflamatória no organismo humano. Entretanto, são instáveis à presença de luz, ácidos, oxigênio e calor, o que pode levar a perda dos efeitos antioxidantes relacionados ao consumo dessas moléculas. A nanoencapsulação surge como estratégia para preservar ou potencializar a ação anti-inflamatória, além de aumentar a solubilidade e biodisponibilidade dos carotenoides. Portanto, é necessário avaliar a segurança das nanopartículas visando futuras aplicações clínicas. Nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi avaliar a segurança e bioatividade de nanopartículas à base de extrato bruto de melão Cantaloupe rico em carotenoides e gelatina suína em ratos Wistar. A encapsulação foi realizada por emulsificação óleo/água, seguida de liofilização, utilizando gelatina suína como agente encapsulante e Tween 20 como tensoativo. A nanoformulação (EGS) foi caracterizada por diferentes análises físicas e químicas, e avaliada quanto à eficiência de incorporação (EI). A toxicidade foi investigada por meio de sinais de toxicidade geral, peso corporal e consumo alimentar em ratos Wistar alimentados com dieta de alto índice glicêmico e alta carga glicêmica (HGLI), tratados com EGS administrada por gavagem (50 mg de EGS/kg, n = 5) e extrato bruto de carotenoide (EB) (12,5 mg/kg, n = 5) durante 10 dias, utilizando como controles um grupo sem tratamento (n = 5) e outro tratado com dieta padrão (n = 5). Foi avaliada a toxicidade sanguínea (hemograma, glicose, triglicerídeos, colesterol total, função hepática e renal), morfologia e histopatologia de fígado, intestino delgado, rins, estômago e baço. A caracterização de EGS apontou a presença de partículas esféricas com superfície lisa, diâmetro médio de 74 (12,7) nm, índice de polidispersão de 0,53 (0,12), e EI de 98% (1,78). Para os sinais de toxicidade geral, não houve diferença significativa (p > 0,05) entre o peso inicial e final dos ratos de cada grupo avaliado. Observou-se aumento significativo (p < 0,05) de 23 % no consumo alimentar somente do grupo sem tratamento. Por meio dos parâmetros bioquímicos analisados, constatou-se baixa toxicidade de EGS. Os resultados obtidos para as determinações do peso relativo dos fígados, intestino delgado, baço, rins e estômago mostraram que não houve diferença significativa (p > 0,05) entre os grupos estudados. As análises morfológicas e histopatológicas do fígado apontaram hepatite aguda nos animais de todos os grupos avaliados, sendo que os tratados com EB e EGS apresentaram melhores aspectos teciduais. Para intestino delgado, observou-se enterite crônica em todos os animais, com um melhor aspecto nas vilosidades e glândulas intestinais dos animais tratados com a EGS. O estômago, baço e os rins não apresentam alteração histopatológica. As correlações de Spearman (r) e valor de p dos parâmetros histopatológicos analisados semiquantitativamente corroboraram com os aspectos das lâminas histopatológicas. Os resultados sugerem a aplicação segura de EGS e um efeito bioativo, possivelmente, relacionado ao potencial anti-inflamatório, mostrando a segurança quanto à utilização em estudos clínicos futuros, visando investigar a eficácia no controle dos processos inflamatórios. 2020-09-11T13:08:45Z 2020-09-11T13:08:45Z 2020-06-02 masterThesis MEDEIROS, Isaiane. Avaliação da segurança e potencial bioativo de nanopartículas de carotenoides oriundo de melão Cantaloupe (Cucumis melo L.) administradas em modelo experimental de inflamação crônica. 2020. 81f. Dissertação (Mestrado em Nutrição) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/30033 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NUTRIÇÃO |