Recuperação de extratos ricos em compostos bioativos da semente de mamão (Carica papaya L.) por extração supercrítica e por líquido pressurizado

Abstract

O mamão é um fruto originário de regiões tropicais e subtropicais e é amplamente consumido pela sua disponibilidade e baixo custo. Além do consumo "in natura" o fruto é comercializado na forma de polpa, compotas e frutas cristalizadas, tendo as sementes como principal material de descarte. A semente de mamão é muito conhecida pelo emprego para fins medicinais e apresenta um amplo espectro fitoquímico, com destaque para o composto BITC (benzil-isotiocianato) que está diretamente ligado com as atividades biológicas da semente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade biológica da semente de mamão empregando diferentes técnicas de extração para obtenção de extratos. As técnicas de extração aplicadas foram Soxhlet (SOX), líquido pressurizado (PLE), extração com fluido supercrítico (ESC) e processo combinado de ESC e PLE, extração ESC da semente de mamão e posterior extração do resíduo com PLE. Os diferentes métodos foram avaliados quanto ao rendimento de extração, conteúdo de compostos fenólicos, atividade antioxidante (DPPH e descoloração do ß-caroteno) e atividade antimicrobiana pelo método de concentração mínima inibitória (CMI). Os maiores rendimentos foram observados para as extrações SOX com etanol (24,3%) e hexano (24,3%), sendo estes estatisticamente iguais aos obtidos por PLE com etanol (23,7%). Maiores teores de compostos fenólicos e de atividade antioxidante foram detectados nos extratos obtidos com água e água/etanol por PLE e pelo processo combinado de ESC e PLE. Todos os extratos da semente de mamão apresentaram atividade antimicrobiana frente as micro-organismos E. coli, S. aureus e C. albicans, com destaque para os extratos obtidos por ESC que apresentaram características de forte inibidor, especialmente para a bactéria E. coli (7,5 µg.mL-1 condição 20 MPa/40 °C). O processo combinado melhorou o potencial antioxidante e antimicrobiano da semente de mamão e possibilitou o máximo aproveitamento da matéria-prima. O óleo da semente de mamão mostrou-se como uma valiosa fonte de compostos naturais, especialmente BITC, apresentando concentrações de BITC de 12% para a condição de 20 MPa/80 °C. O modelo matemático que melhor se ajustou as curvas experimentais foi o modelo de Sovová, sendo o mecanismo de convecção o mais representativo no processo de extração.

Abstract : Papaya is a fruit that originates in tropical and subtropical regions and is widely consumed for its availability and low cost. In addition to the "in nature" consumption, the fruit is marketed in the form of pulp, jams and crystallized fruits, with seeds being the main disposal material. The papaya seed is well known for its medicinal uses and has a broad phytochemical spectrum, especially the BITC (benzyl isothiocyanate) compound that is directly linked to the biological activities of the seed. Thus, the objective of this work was evaluate the biological activity of the papaya seed using different extraction techniques to obtain extracts. The extraction techniques were Soxhlet (SOX), pressurized liquid (PLE), supercritical fluid extraction (ESC) and combined ESC and PLE process, ESC extraction of the papaya seed and subsequent extraction of the residue with PLE. The different methods were evaluated for extraction yield, phenolic content, antioxidant activity (DPPH and ß-carotene discoloration) and antimicrobial activity by the minimum inhibitory concentration (CMI) method. The highest yields were observed for SOX extractions with ethanol (24.3%) and hexane (24.3%), which were statistically the same as those obtained by PLE with ethanol (23.7%). Higher levels of phenolic compounds and antioxidant activity were detected in extracts obtained with water and water/ethanol by PLE and by the combined process of ESC and PLE. All extracts of the papaya seeds presented antimicrobial activity against the E. coli, S. aureus and C. albicans microorganisms, especially the extracts obtained by ESC that presented strong inhibitory characteristics, especially for E. coli bacterium (7.5 µg.mL-1 condition 20 MPa/40 °C). The combined process improved the antioxidant and antimicrobial activities of the papaya seed and made possible the maximum use of the raw material. Papaya seed oil proved to be a valuable source of natural compounds, especially BITC, exhibiting BITC concentrations of 12% for the 20 MPa/80 °C condition. Sovová was the mathematical model which best-adjusted experimental data, the convection mechanism was more representative in the extraction process.