AVALIAÇÃO DA EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO ASSISTIDA POR MICRO-ONDAS DE COMPOSTOS BIOATIVOS DA SÁLVIA EMPREGANDO GLICEROL COMO SOLVENTE

Autores

Alves, R.C. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA) ; Freitas, B.P. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA) ; Lage, L.S.S. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA) ; Novo, A.A. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA) ; Ribeiro, L.O. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA) ; Jung, E.P. (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a extração dos compostos bioativos de S. officinalis por meio da extração sólido-líquido assistida por micro-ondas empregando glicerol como solvente. Um delineamento experimental foi usado para avaliar a influência das variáveis independentes (concentração de glicerol, temperatura e tempo de extração) sobre as respostas (capacidade antioxidante e conteúdo de fenólicos totais - CFT). Os resultados indicaram que todas as variáveis exerceram influência sobre as respostas, com destaque para a contribuição da temperatura e da concentração de glicerol na solução extratora (p<0,05). A maior capacidade antioxidante (378 μmol Trolox/g) foi observada no extrato obtido a 200 °C por 30 min, empregando glicerol 40%.

Palavras chaves

Salvia officinalis; Glicerol; Micro-ondas

Introdução

Originária do mediterrâneo e pertencente à família Labitae, a S. officinalis é popularmente conhecida por suas propriedades biológicas. Suas folhas são pilosas e de sabor amargo, possuindo pontas agudas e de coloração cinza-esverdeada (ALTINDAL; ALTINDAL, 2016). Seu óleo essencial e folhas são utilizados na indústria alimentícia para dar sabor e aroma a diferentes preparações (WALCH et al., 2011) e também em formulações farmacêuticas e cosméticas (PINTO et al., 2007). Os compostos fenólicos destacam-se entre os componentes não voláteis por conferirem propriedades bioativas à S. officinalis, tais como a atividade antioxidante, antimicrobiana, antitumoral, antifúngica, antidiabética e antiviral (MALEŠ et al., 2022; GHORBANI; ESMAEILIZADEH, 2017). Com base na crescente exigência de consumidores preocupados com a utilização de produtos “verdes”, os conservantes/antioxidantes naturais estão cada vez mais sendo empregados em formulações diversas, atendendo desde o segmento alimentício ao farmacêutico e cosmético (MAZAUD et al., 2022). Em vista disso, diferentes processos de extração são avaliados para a obtenção desses compostos bioativos a partir de matrizes vegetais. Dentre eles, destaca-se a extração assistida por micro-ondas devido a uma série de vantagens, como a possibilidade de trabalhar com diversas amostras, baixo consumo energético, reduzido tempo de extração quando comparado às extrações convencionais e baixo consumo de solvente (BENER et al., 2019). Alguns solventes são extremamente tóxicos, poluentes ambientais, inflamáveis, de fontes não renováveis e até mesmo bioacumuláveis (KASHYAP et al., 2022). Dessa forma, a utilização de solventes verdes em processos de extração de compostos bioativos tem sido encorajada nas últimas décadas (HASHEMI et al., 2022).O glicerol é um solvente verde, subproduto da transesterificação do biodiesel. O expressivo crescimento da indústria de biocombustíveis acarretou uma produção excedente de glicerol, impulsionando pesquisas voltadas ao estudo de novas aplicações deste composto (MONTEIRO et al., 2018). A literatura é bastante rica em trabalhos envolvendo a caracterização química e a avaliação do potencial antioxidante dos óleos essenciais e também dos extratos da S. officinalis(BARATTA et al., 1998; PINTO et al., 2007; LÄNGER; MECHTLER; JURENITSCH, 1996). A recuperação de compostos bioativos da S. officinalis assistida por micro-ondas foi reportada em apenas dois trabalhos na literatura (DRAGOVI´C-UZELAC et al., 2012; ZECOVI´C et al., 2017). Entretanto, o uso do glicerol como solvente verde não foi avaliado. Além disso, não há referência na literatura quanto à otimização destes processos de extração. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a recuperação de compostos bioativos da S. officinalis por meio de uma extração sólido-líquido assistida por micro-ondas empregando o glicerol como solvente verde.

Material e métodos

Material vegetal Para esse estudo, foi utilizada uma amostra comercial de S. officinalis L., adquirida no coméricio do Rio de Janeiro. Todo o conteúdo da embalagem foi triturado em processador para obtenção de um material homogêneo. Extração assistida por micro-ondas A melhor condição de extração sólido-líquido assistida por micro- ondas foi definida a partir de um planejamento experimental do tipo composto central rotacional, variando a temperatura, a concentração de glicerol na solução extratora e o tempo conforme apresentado na Tabela 1. A razão sólido-líquido foi fixada em 1:20 (m/v). Os ensaios foram realizados em um micro-ondas MILESTONE, ETHOS 1, no qual os vasos contendo 0,5 g da amostra de S. officinalis e 10 mL de solvente foram aquecidos. Os extratos obtidos foram filtrados e armazenados sob congelamento até a realização das análises. Extração em acetona/água 70% (v/v) Visando comparar a eficiência de recuperação do processo de extração dos compostos bioativos por micro-ondas, uma extração exaustiva em acetona 70% foi realizada, mantendo a mesma razão sólido-líquido, porém sob agitação magnética 200 rpm a 50 °C por 30 minutos. Após as macerações, os extratos foram separados, combinados e armazenados sob congelamento até a realização das análises de CFT e capacidade antioxidante. Conteúdo de Fenólicos Totais (CFT) As análises de CFT foram realizadas utilizando o reagente Folin-Ciocalteu, seguindo o método descrito por (SINGLETON; ROSSI, 1965). Para a reação, 250 µL do extrato filtrado e diluído foi misturado a 1250 µL do reagente Folin- Ciocalteu a 10% e 1000 µL de uma solução de carbonato de sódio 7,5% (m/v). A seguir, as amostras foram aquecidas a 50 ºC por 15 minutos. A absorvância foi medida a 760 nm. Uma curva de calibração foi construída usando o padrão de ácido gálico com concentrações variando de 11,3 mg/L a 113 mg/L. O CFT foi expresso em mg de equivalente de ácido gálico/100 g (mg EAG/100 g). Ensaio DPPH• O consumo do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH•) pelos extratos foi determinado de acordo com o método descrito por Hidalgo et al. (2010). Para esta reação, adicionou-se a 100 µL de cada extrato, 2900 µL da solução de DPPH• (6×10-5 M em metanol). O tempo de reação foi de 30 minutos a temperatura ambiente. A seguir, a absorvância foi medida a 517 nm com um espectrofotômetro usando metanol como branco. A capacidade de consumo do radical DPPH• foi calculada usando soluções padrão de Trolox com diferentes concentrações, variando de 80 a 694 µmol. Os resultados foram expressos em µmol Trolox/g. Análise dos dados Os dados foram analisados estatisticamente por meio do software Statistica versão 13 (Dell Inc., Tulsa, OK, USA). Para avaliação da influência das variáveis independentes sobre as respostas foram construídos os diagramas de Pareto, considerando um intervalo de confiança de 95%. Análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey foram usados para verificar diferença entre os resultados.

Resultado e discussão

Na Tabela 1 são apresentados os resultados para o CFT e capacidade antioxidante dos extratos obtidos em cada condição operacional do delineamento proposto. É possível notar a influência das variáveis independentes sobre as respostas. O CFT variou de 1376 a 6120 mg EAG/100 g e a capacidade antioxidante de 97 a 378 µmol Trolox/g. O ensaio T7 foi o que apresentou o maior valor para a capacidade antioxidante (378 µmol Trolox/g), enquanto que o ensaio T8 foi aquele com maior CFT (6120 mg EAG/100 g). Embora a literatura aponte para uma correlação positiva entre o CFT e a capacidade antioxidante de extratos vegetais, no presente trabalho esse comportamento não foi observado. Uma vez que a única variável diferente entre os ensaios T7 e T8 foi o tempo de extração, a redução do potencial antioxidante da amostra pode estar associada à exposição prolongada dos compostos a temperatura. Também é importante destacar que o incremento do CFT com o aumento no tempo de extração entre os ensaios T7 e T8 não alcançou nem 10%, portanto, a condição operacional do ensaio T7 foi selecionada como a mais promissora para extrair compostos bioativos dessa matriz. Na Figura 1 é possível observar a influência das variáveis independentes sobre a capacidade antioxidante dos extratos, mensurada pelo ensaio DPPH•. Nota-se que todas as variáveis e as interações entre elas foram significativa (p<0,05). Entretanto, devem ser destacados os efeitos lineares da temperatura, da concentração de glicerol e do tempo de extração sobre essa resposta. A temperatura e a concentração de glicerol na solução extratora exerceram um efeito positivo sobre a capacidade antioxidante, ou seja, o incremento dessas variáveis independentes aumentou o potencial antioxidante dos extratos. Entretanto, como os efeitos quadráticos dessas variáveis independentes também foram significativos, isso mostra que existe um limite máximo para esse comportamento. Já para o tempo, o efeito foi oposto, corroborando os resultados discutidos. O gráfico de Pareto para o CFT é mostrado na Figura 1. Nesse caso, apenas os efeitos lineares da temperatura e da concentração de glicerol foram significativos (p<0,05), apresentando o mesmo perfil de comportamento observado para a capacidade antioxidante. Comparando os resultados para o CFT e capacidade antioxidante dos extratos de S. officinalis obtidos pela extração exaustivamente com acetona (3111 mg EAG/100 g; 177 µmol Trolox/g, respectivamente) e pela melhor condição do delineamento experimental (T7) (5596 mg EAG/100 g; 378 µmol Trolox/g, respectivamente), o qual foi assistido por micro-ondas, é possível observar que o método clássico apresentou resultados inferiores quando comparados com aqueles em que se utilizou o glicerol como solvente e o aquecimento por micro-ondas (p<0,05). A abordagem proposta por esse trabalho resultou em um extrato duas vezes mais antioxidante. Portanto, o método de extração assistido por micro-ondas utilizando glicerol se mostrou mais eficiente na extração de compostos bioativos para esta planta.

Condições operacionais para a extração sólido- líquido assistida por micro-ondas dos compostos bioativos da Salvia officinalis.


Diagrama de Pareto para a capacidade antioxidante (DPPH•) e CFT.

Conclusões

A extração assistida por micro-ondas utilizando uma solução com 40% de glicerol, temperatura de 200 ºC por 30 minutos foi o mais eficiente na recuperação dos compostos antioxidantes da S. officinalis, sendo destacada a influência significativa da temperatura e da concentração de glicerol sobre as respostas avaliadas no delineamento experimental. Os resultados obtidos por essa abordagem foram maiores que aqueles encontrados para a extração exaustiva com acetona 70%. Desse modo, o método proposto se mostrou promissor para a recuperação dos compostos bioativos da S. officinalis, se destacando por usar o glicerol, que além de ser um solvente verde e abundante, após a extração, apresenta-se como um veículo de compostos antioxidante que pode ser empregado diretamente em formulações cosméticas e alimentícias.

Agradecimentos

Ao CNPQ pelo auxílio financeiro; Ao INT pela estrutura laboratorial e aos colaboradores do LAQOI pela contribuição para este trabalho.

Referências

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