NANOEMULSÃO DE GOMA DO CAJUEIRO (Anacardium occidentale) E ÓLEO ESSENCIAL DE MANJERICÃO-CRAVO (Ocimum gratissimum) NA INIBIÇÃO DE MELANOSE E QUALIDADE DE CAMARÃO BRANCO DO PACIFICO (Litopenaeus vannamei)

RESUMO

O camarão é um alimento com alto valor nutricional, consumido em diversas partes do mundo. Entretanto, apresenta rápida degradação com surgimento da melanose que leva a rejeição do produto e grandes perdas para a carnicultura. A nanotecnologia tem-se mostrado promissora para o desenvolvimento de carreadores de compostos naturais em alimentos. Diante disto, buscou-se o desenvolvimento de um sistema nanoestruturado utilizando compostos naturais para a inibição do surgimento da melanose e preservação da qualidade de camarões refrigerados. Neste estudo, nanoemulsões de óleo essencial (OE) de Ocimum gratissimum foram produzidas usando técnicas de baixa e alta energia, e goma do cajueiro (Anacardium occidentale) (GC) como co-surfactante. Os principais constituintes do OE foram determinados por Cromatografia e a presença dos mesmos no OE e nas formulações foi verificada nos espectros de Infravermelho com Transformada de Fourier. O diâmetro hidrodinâmico, o índice de polidispersão, o potencial zeta e a eficiência de encapsulação (EE%) foram utilizados na avaliação da estabilidade coloidal durante o armazenamento. A análise de rastreamento de nanopartículas (NTA) e Microscopia do Força Atômica (AFM) foram utilizados para a determinação da distribuição de tamanhos das micelas e análise morfológica das mesmas, respectivamente. Métodos computacionais de dinâmica molecular determinaram a interação entre os constituintes do sistema na formação da nanoemulsão. Determinou-se a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Bactericida Mínima (CBM) para as espécies patogênicas Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Salmonella entérica. A AFM evidenciou a ação da nanoemulsão por meio de imagens da morfologia celular de S. enterica. A atividade antioxidante foi avaliada contra os radicais ABTS e DPPH. O OE e a nanoemulsão foram utilizados para manter o frescor e qualidade em Litopenaneus vannamei armazenados por 16 dias a 4 ± 0,5 ºC, os parâmetros avaliados consistiram no aparecimento de melanose, crescimento de bactérias psicrotróficas, pH, Nitrogênio das Bases Voláteis Totais (N-BVT) e Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico (SRATB). As nanoemulsões apresentaram diâmetro médio de 108 - 180 nm, EE% de 88,81 - 94,19%. As nanoemulsões apresentaram melhores resultados de CIM e CBM em relação ao OE para S. aureus e E. coli, para a S. entérica a ação bactericida foi potencializada. A antioxidante das nanoemulsões também apresentaram melhores resultados. Observou-se que é possível a utilização de baixa energia com equipamentos de baixo custo, capaz de manter o teor de OE estável no sistema, melhorando e preservando sua atividade antibacteriana e antioxidante. Os camarões tratados com a nanoemulsão apresentaram maior inibição da melanose do que os tratados com OE e sem tratamento (controle), o pH apresentou aumento gradativo e sem diferença (p <0,05) entre os tratamentos, a análise de bactérias psicrotróficas, N-BVT e SRATB, apresentaram melhores resultados para o OE e a nanoemulsão, não diferindo entre si (p >0,05), demonstrando que ambos podem atuar na prevenção da oxidação lipídica, melhorando os parâmetros físico-químicos e proporcionando maior vida útil em relação a camarões in natura sem tratamento, entretanto, a nanoemulsão apresenta-se promissora devido ao seu melhor desempenho contra bactérias patógenas vinculadas ao consumo de pescado, contribuindo para a segurança deste alimento.

ABSTRACT

Shrimp is a food with high nutritional value, consumed in different parts of the world. However, it presents rapid degradation with the appearance of melanosis, which leads to product rejection and great losses to the meat industry. Nanotechnology has shown promise for the development of carriers of natural compounds in foods. In view of this, we sought to develop a nanostructured system using natural compounds to inhibit the emergence of melanosis and preserve the quality of refrigerated shrimp. In this study, essential oil (EO) nanoemulsions of Ocimum gratissimum were produced using low and high energy techniques, and cashew tree gum (Anacardium occidentale) (GC) as co-surfactant. The main constituents of the EO were determined by Chromatography and their presence in the EO and in the formulations was verified in the Fourier Transform Infrared spectra. The hydrodynamic diameter, the polydispersity index, the zeta potential and the encapsulation efficiency (EE%) were used to evaluate the colloidal stability during storage. Nanoparticle tracking analysis (NTA) and Atomic Force Microscopy (AFM) were used to determine micelle size distribution and morphological analysis, respectively. Computational methods of molecular dynamics determined the interaction between the constituents of the system in the formation of the nanoemulsion. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) were determined for the pathogenic species Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Salmonella enterica. The AFM evidenced the action of the nanoemulsion through images of the cellular morphology of S. enterica. Antioxidant activity was evaluated against ABTS and DPPH radicals. The EO and the nanoemulsion were used to maintain freshness and quality in Litopenaneus vannamei stored for 16 days at 4 ± 0.5 ºC, the evaluated parameters consisted of the appearance of melanosis, growth of psychrotrophic bacteria, pH, Total Volatile Bases Nitrogen ( N-BVT) and Thiobarbituric Acid Reactive Substances (SRATB). The nanoemulsions had an average diameter of 108 - 180 nm, EE% of 88.81 - 94.19%.The nanoemulsions showed better results for MIC and CBM in relation to EO for S. aureus and E. coli, for S. enterica the bactericidal action was potentiated. The antioxidant of the nanoemulsions also showed better results. It was observed that it is possible to use low energy with low cost equipment, capable of keeping the EO content stable in the system, improving and preserving its antibacterial and antioxidant activity. Shrimp treated with the nanoemulsion showed greater inhibition of melanose than those treated with EO and without treatment (control), pH showed a gradual increase and no difference (p <0.05) between treatments, the analysis of psychrotrophic bacteria, N -BVT and SRATB, showed better results for EO and nanoemulsion, not differing from each other (p >0.05), demonstrating that both can act in the prevention of lipid oxidation, improving the physicochemical parameters and providing longer shelf life in In relation to untreated fresh shrimp, however, the nanoemulsion is promising due to its better performance against pathogenic bacteria linked to fish consumption, contributing to the safety of this food.