Desenvolvimento de biofilme de celulose bacteriana enriquecido com compostos bioativos de origem vegetal e colágeno hidrolisado
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Data
2019Autor
Fernandes, Isabela de Andrade Arruda, 1993-
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Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um polissacarídeo extracelular, produzido
por células bacterianas, que se forma como película na interface ar/meio de
cultura. Apresenta características como alta capacidade de absorção de água,
alta cristalinidade, biocompatibilidade e biodegradabilidade. A CB é comumente
empregada em curativos para feridas, tratamentos de queimadura e
regeneração de tecidos, no entanto, a CB pura não possui propriedades
bioativas. Desse modo, este estudo teve como objetivo caracterizar as
propriedades bioativas, estruturais e mecânicas da celulose bacteriana (CB)
produzida por Gluconacetobacter xylinus em meio de cultura enriquecido com
compostos bioativos do chá verde (CV) e uma mistura ternária (MT) de chá
branco, chá de Hibiscus, e bagaço de uva (delineamento simplex-centroide). No
meio de cultura MT, foi adicionado colágeno hidrolisado. O perfil cromatográfico
exibiu a presença de compostos bioativos nos meios de cultura enriquecidos.
Além de demonstrar que após o processo de fermentação houve uma
metabolização dos bioativos pela G. xylinus e uma biossorção desses bioativos
pela CB. As membranas CB apresentaram altas concentrações de compostos
fenólicos (879,7 e 1312,8 mg equivalentes de ácido gálico por litro), flavonoides
(26,4 e 29,2 mg equivalentes de catequina por litro) e atividade antioxidante
(973,3 e 575,9 mmol equivalentes de Trolox por grama) de CV e MT,
respectivamente. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que as
membranas CB possuíam uma rede nanodimensional de microfibrilas e, com a
adição de colágeno hidrolisado na MT, essas estruturas tornaram-se mais
espessas e com melhores propriedades mecânicas. Além disso, as membranas
CB dos meios CV e MT exibiram inibição significativa contra Escherichia coli e
Staphylococcus aureus. Assim, este trabalho confirma que o enriquecimento do
meio de cultura com compostos bioativos resulta na formação de CB em menor
tempo e com características antioxidantes e antimicrobianas.
Palavras-chave: Celulose bacteriana, Fenólicos, Flavonoides, Colágeno
hidrolisado, Atividade antioxidante, Atividade antimicrobiana. Abstract: Bacterial cellulose (CB) is an extracellular polysaccharide, produced by
bacterial cells, which forms as a film at the air interface/culture medium. It
features characteristics such as high water absorption capacity, high crystallinity,
biocompatibility and biodegradability. CB is commonly used in dressings for
wounds, burn treatments and tissue regeneration, however, pure CB does not
have bioactive properties. Thus, this study was intended to characterize the
bioactive, structural and mechanical properties of bacterial cellulose (CB)
produced by Gluconacetobacter xylinus in culture media enriched with bioactive
compounds from green tea (CV) and a ternary mixture (MT) of white tea, Hibiscus
and grape pomace (simplex centroid design). In the MT culture medium
hydrolyzed collagen was added. The chromatographic profile exhibited the
presence of bioactive compounds in the enriched culture media. Besides
demonstrating that after the fermentation process there was a metabolization of
the bioactive by G. xylinus and a biosorption of these bioactive by CB. The CB
membranes had high concentrations of phenolic compounds (879.7 and 1312.8
mg gallic acid equivalent per liter), flavonoids (26.4 and 29.2 mg catechin
equivalent per liter) and antioxidant activity (973.3 and 575.9 mmol Trolox
equivalent per gram) from CV and MT, respectively. The scanning electron
microscopy showed that the CB membranes had a nanodimensional network of
microfibrils, and with the addition of hydrolyzed collagen in the MT, these
structures became thicker and had better mechanical properties. In addition, the
CB membranes from the CV and MT media exhibited significant inhibition against
Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Thus, this work confirms that the
enrichment of the culture medium with bioactive compounds results in the
formation of CB in a shorter time with antioxidant and antimicrobial
characteristics. Key-words: Bacterial cellulose, Phenolic, flavonoids, Hydrolyzed collagen,
Antioxidant activity, Antimicrobial activity.
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