Browsing by Author "Costa, Joana Ribeiro da"
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- Daptomycin delivery into the eye by encapsulation into chitosan coated alginate nanoparticlesPublication . Costa, Joana Ribeiro da; Pintado, Manuela; Sarmento, BrunoA endoftalmite bacteriana é uma inflamação ocular, resultante da introdução de um agente infeccioso no segmento posterior do olho. Grande parte das infeções são provocadas por bactérias Gram-positivas, tal como Staphylococcus aureus resistente à meticilina e Staphylococcus epidermidis. Atualmente, o tratamento de infeções oculares é dificultado pelas barreiras anatómicas e natureza delicada do interior do globo ocular. A aplicação de fármacos no próprio olho é uma solução não-invasiva, segura e menos dolorosa do que tratamentos cirúrgicos, a laser ou injeções oculares. A daptomicina é um novo péptido cíclico antimicrobiano, com atividade contra bactérias Gram-positivas, constituindo um poderoso agente no tratamento da endoftlamite bacteriana. Contudo, a aplicação tópica de daptomicina no olhoé limitada devido à rápida renovação do fluído ocular, requerendo formulações com propriedades mucoadesivas. Apesar da existência de nanopartículas de quitosano para encapsulamento de daptomicina, é necessária uma alternativa eficiente que possa melhorar as suas propriedades biológicas e farmacêuticas. Neste trabalho, apresentam-se nanopartículas mucoadesivas de alginato revestidas com quitosano como possível sistema de libertação de daptomicina, uma vez que o alginato e o quitosano possuem diversas propriedades biológicas favoráveis ao prolongamento do tempo de residência pré-corneal do antibiótico, permitindo a acumulação e permeabilidade deste fármaco e integrando um método promissor para o tratamento tópico da endoftalmite bacteriana. As nanopartículas foram preparadas através de pré-gelificação ionotrópica do alginato, seguido de complexação polielectrónica do quitosano e caracterizadas pelo seu tamanho, polidispersão e potencial zeta. As suas eficiências de encapsulação foram determinadas e a actividade antimicrobiana foi testada. Foi também avaliada, in vitro, a permeabilidade da daptomicina em células oculares. As nanopartículas obtidas apresentam uma carga negativa, com tamanhos entre 382 e 421 nm e as eficiências de encapsulação apresentam valores entre 79 e 91%. A atividade antimicrobiana da daptomicina não sofreu alterações com o encapsulamento em nanopartículas. A permeabilidade ocular da daptomicina, in vitro, alcançou os 6% para células da córnea e 5% para células da retina, após 4 horas da aplicação. Em conclusão, as nanopartículas obtidas são apropriadas para a libertação ocular de daptomicina, constituindo um potencial tratamento da endoftalmite bacteriana.
- Valorization of grape by-products through extraction and encapsulation of bioactive compoundsPublication . Costa, Joana Ribeiro da; Pintado, Maria Manuela Estevez; Castro, Lorenzo Miguel Pastrana; Cabral, Lourdes Maria CorrêaAtualmente existe uma tendência para a reutilização de subprodutos da indústria alimentar, com foco na extração de compostos bioativos e aplicação no desenvolvimento de novos ingredientes para nutrição humana e animal, cosméticos e nutracêuticos. A indústria vitivinícola não é exceção, pois gera anualmente até 7 milhões de toneladas de biomassa, desperdiçada na forma de bagaço de uva, descrito como sendo rico em compostos de alto valor, tais como polissacáridos neutros, proteínas estruturais e compostos fenólicos. O objetivo deste trabalho foi a valorização de um subproduto representativo da indústria vitivinícola, o bagaço de uva, através da produção de um extrato com elevado valor agregado para a indústria alimentar, a sua caracterização composicional e bioactiva, melhoria da biodisponibilidade através da libertação controlada no intestino e prova de conceito da sua aplicação numa bebida funcional. A otimização da produção do extrato de bagaço de uva (EBU) foi realizada com base na extração de xilo-oligossacáridos (XOS), utilizando métodos convencionais (extrações ácida e alcalina) ou enzimáticos. Os métodos convencionais recuperaram entre 21.8 a 74.6% e entre 5.2 a 96.3% do total de XOS, para o tratamento ácido e alcalino, respetivamente. Os métodos enzimáticos permitiram extrair até 88.7 ± 0.12% do total de XOS. Tendo em conta o rendimento de extração, a qualidade do extrato e o fato de tratar-se de um processo verde, selecionou-se o extrato produzido enzimaticamente com xilanases de A. niger (EBU) para a continuação deste estudo. O EBU foi caracterizado em termos da sua composição química e bioatividades, e submetido à simulação da digestão gastrointestinal para compreender como essas propriedades são afetadas pelo trato gastrointestinal. O EBU apresentou elevado teor de fibra (26.1 ± 1.59 g.100g-1) e outros hidratos de carbono, incluindo XOS, minerais e polifenóis. O uso de 2% (m/v) de EBU provou ser uma potencial fonte de carbono, podendo ser fermentada por diferentes espécies de probióticos, mesmo após a digestão, confirmando o seu potencial prébiótico. O EBU também apresentou elevada atividade antioxidante e antimicrobiana contra diferentes microrganismos patogénicos. A simulação in vitro da digestão permitiu concluir que os XOS foram resistentes às condições gástricas, ao contrário dos compostos fenólicos, que foram determinantes para a sua atividade antioxidante e antimicrobiana. Dessa forma, a fim de melhorar a sua biodisponibilidade, o EBU foi encapsulado em micropartículas (MPs) de quitosano ou alginato. O impacto da digestão gastrointestinal simulada sobre as propriedades biológicas e acessibilidade dos compostos core foi avaliado, bem como a permeabilidade de fenólicos e XOS através da co-cultura de células Caco-2/ HT29-MTX. Além disso, o quitosano foi modificado com uma sonda fluorescente para estudos de uptake celular. As MPs de alginato apresentaram uma dimensão de 523 nm, polidispersão de 0.112, potencial zeta de 15.0 mV e eficiência de associação de polifenóis de 68%. As MPs de quitosano apresentaram dimensão de 853 nm, polidispersão de 0.358, potencial zeta de 14.9 mV e eficiência de associação de polifenóis de 65%. Ambos os sistemas permitiram a libertação do EBU no intestino, aumentando a biodisponibilidade dos compostos fenólicos, bem como as atividades antioxidante e antimicrobiana. A permeabilidade das células intestinais dos XOS diminuiu de 45% para 7.9 e 15.7%, após a encapsulação em MPs de alginato ou quitosano, respetivamente. A modificação de MPs de quitosano com Cyanine 5.5 para ensaios de uptake celular não afetou a biocompatibilidade das MPs com EBU em relação às células intestinais e a análise de microscopia confocal confirmou a integridade das tight junctions após a internalização das MPs. Como prova de conceito, foi desenvolvida uma bebida funcional à base de água de côco com o EBU encapsulado. A estabilidade química foi avaliada em duas condições de armazenamento, liofilizado à temperatura ambiente ou em estado líquido a 4 ºC, ao longo de 60 dias. O armazenamento à temperatura ambiente acelerou a taxa de degradação de fenólicos e antocianinas, comparando com o armazenamento a 4 ºC. Os potenciais antimicrobiano e prebiótico, após digestão da bebida, também foram testados, verificando-se uma redução no crescimento dos diferentes patogénicos e promoção no desenvolvimento das bifidobacterias e lactobacilos. A análise sensorial permitiu concluir que a incorporação das MPs não promoveu diferenças significativas na maioria dos atributos avaliados, relativamente à água de côco. Os resultados deste trabalho poderão contribuir para a sustentabilidade da indústria vitivinícola num contexto de economia circular, através do desenvolvimento de ingredientes de alto valor agregado com impacto positivo na saúde humana.