Renata Golin Bueno Costa1*, Carolina Borges de Souza2, Déborah Demarque Martins da Silva1, Denise Sobral1, Junio Cesar Jacinto de Paula1, Kely de Paula Correa1
1Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais / Instituto de Laticínios Cândido Tostes EPAMIG/ILCT *e-mail: renata.costa@epamig.br
2 Universidade Federal de Juiz de Fora – bolsista PIBIC FAPEMIG/EPAMIG
INTRODUÇÃO
A cor dos alimentos exerce uma influência preponderante na aceitação ou rejeição por parte do consumidor. Historicamente, a indústria alimentícia utilizou corantes artificiais, cujo consumo tem sido associado a potenciais efeitos nocivos à saúde, como hiperatividade, citotoxicidade e genotoxicidade. Este cenário impulsionou a busca por alternativas naturais, destacando-se os carotenoides, moléculas lipossolúveis responsáveis pelas cores amarela, laranja e vermelha (Škerget et al., 2010).
Os carotenoides são pigmentos naturais amplamente distribuídos em vegetais, algas e alguns microrganismos, desempenhando funções essenciais, como a fotoproteção e a eliminação de espécies reativas de oxigênio. Entre eles, a luteína se destaca como uma xantofila de grande interesse científico e tecnológico, presente especialmente em vegetais folhosos verde-escuros, milho, gemas de ovos e microalgas (Abdel-Aal et al., 2013). A ingestão de luteína tem sido associada a diversos benefícios fisiológicos, especialmente devido à sua atividade antioxidante e filtração da luz azul (Fuad et al., 2020).
No organismo humano, a luteína se concentra preferencialmente na mácula lútea, onde contribui para a proteção da retina contra danos oxidativos e fotoinduzidos. Maiores níveis de luteína na dieta ou no plasma estão associados à redução do risco de degeneração macular relacionada à idade (DMRI) e de catarata (Bernstein et al., 2016; Ma e Lin, 2010). Além dos efeitos na saúde ocular, há benefícios potenciais na modulação da inflamação, na melhoria da função cognitiva e na proteção cardiovascular (Eggersdorfer e Wyss, 2018).
A crescente demanda por ingredientes naturais impulsionou o uso da luteína como corante alimentício, especialmente em produtos lácteos, margarinas, bebidas, panificados e alimentos plant-based. Além de sua função como pigmento amarelo-alaranjado, seu potencial como ingrediente funcional tem despertado interesse industrial (Saini et al., 2022). Contudo, sua aplicação enfrenta desafios relevantes, como a instabilidade à luz, ao oxigênio e a altas temperaturas, além da baixa biodisponibilidade em matrizes pobres em lipídios (Stringheta et al., 2009).
Para superar as limitações tecnológicas da luteína, sobretudo sua baixa solubilidade em matrizes aquosas, sensibilidade à luz, calor, acidez e oxidação e biodisponibilidade variável, diversas estratégias de encapsulação e sistemas nanoescala têm sido investigadas. Abordagens como nanoemulsões, nanocarreadores à base de proteínas (ex.: caseína), nanopartículas lipídicas sólidas e microencapsulação por spray-drying mostraram-se capazes de melhorar tanto a estabilidade física e química da luteína quanto sua liberação e biodisponibilidade em matrizes alimentares. (Algan et al., 2022; Zhao et al., 2018; Han et al., 2024).
Diante desse conjunto de propriedades, limitações e avanços tecnológicos, torna-se essencial compreender os aspectos bioquímicos e funcionais da luteína. Assim, o objetivo desta revisão é apresentar as características estruturais da luteína, bem como sua estabilidade, biodisponibilidade e potenciais aplicações na indústria de laticínios.
REVISÃO DE LITERATURA
Caracterização da luteína
A luteína (β,ε-caroteno-3,3′-diol,C40H56O2) é quimicamente classificada como uma xantofila (pigmento natural do grupo dos carotenoides, responsável por conferir coloração amarela ou alaranjada) ou carotenoide oxigenado (Wang et el., 2021; Ding et al., 2020; Lei e Langrish, 2021; Nörnberg et al., 2022). Sua conformação molecular é simétrica (Figura 1) e consiste em uma cadeia longa de 40 átomos de carbono, com ligações duplas e simples alternadas (estrutura polieno), e um anel cíclico de vinil em cada extremidade do esqueleto de carbono (Lei e Langrish, 2021; Buscemi et al., 2018), com dois grupos hidroxila secundários e dez grupos metil (Ding et al., 2020). Essa estrutura é responsável tanto pelas propriedades de coloração quanto pela capacidade antioxidante (Ma et al., 2022).
A luteína possui um isômero estrutural, a zeaxantina (Figura 1), também classificada como xantofila. Em comparação com outros carotenoides, as xantofilas, são compostas por carbono, hidrogênio, oxigênio e um grupo hidroxila contendo oxigênio, contribuindo para sua polaridade durante a absorção, o metabolismo, a distribuição e a incorporação nos tecidos do corpo. Além disso, também se diferem, pois não são precursoras da vitamina A, ao contrário de outros carotenoides como o caroteno e a criptoxantina. Esse fato explica por que a luteína deve ser obtida exclusivamente por meio de fontes alimentares ou de suplementação (Fuad et al., 2020). Em contrapartida, há indicação de que a luteína é um dos principais carotenoides presentes no corpo humano (Wang et al., 2021).
Figura 1- Estrutura química da luteína e da zeaxantina. Fonte: Tokuşoğlu, 2013
O organismo humano não é capaz de sintetizar carotenoides, dessa forma, a luteína deve ser obtida exclusivamente através da dieta (Wang et al., 2021; Ding et al., 2020; Buscemi et al., 2018; Mora-Gutierrez et al., 2018; Tan et al., 2016). Nesse sentido, as principais fontes dietéticas dessa molécula incluem vegetais de folhas verdes escuras (como espinafre e couve), gema de ovo, milho, microalgas e azeite de oliva. Em fontes vegetais e em ovos, ela geralmente se encontra na forma livre, não esterificada (Hojnik et al., 2008). No entanto, a fonte comercial mais significativa é a flor de calêndula (Tagetes erecta), cujas pétalas contêm concentrações de luteína mais de 20 vezes superiores às de outras fontes (Hojnik et al., 2008). Nesta fonte, a luteína está ligada quimicamente a vários ácidos graxos, como os ácidos láurico, mirístico e palmítico, na forma de ésteres de luteína (Hojnik et al., 2008). Existe também a possibilidade de extração da luteína de microalgas que apresenta maior teor e produtividade de luteína do que a calêndula, assim como rápido crescimento e ausência de restrições sazonais de colheita (Fernández-Sevilla et al., 2010; Lei e Langrish, 2021; Leong e Chang, 2023).
Propriedades bioativas e benefícios à saúde
A luteína é um composto bioativo com múltiplos papéis fisiológicos, destacando-se por sua atuação na saúde ocular. Esse efeito está associado à sua capacidade, em conjunto com a zeaxantina, de se acumular seletivamente na mácula da retina humana, constituindo o pigmento macular (Buscemi et al., 2018; Ranard et al., 2017).
A ingestão da luteína está associada à prevenção ou ao retardo da degeneração macular relacionada à idade (DMRI) (Wang et al., 2021; Lei e Langrish, 2021). A DMRI é a principal causa de perda de visão em países desenvolvidos, especialmente entre idosos (Jones et al., 2005; Buscemi et al., 2018). A luteína protege contra a DMRI por dois mecanismos principais: filtração da luz azul (devido às suas duplas ligações conjugadas, que absorvem especificamente a luz azul) e ação antioxidante (sequestrando radicais livres ou inibindo a geração de oxigênio), reduzindo, assim, o estresse oxidativo na retina, associado à doença (Lei e Langrish, 2021; Mora-Gutierrez et al., 2018; Nörnberg et al., 2022).
A suplementação de luteína também aumenta a densidade óptica do pigmento macular, o que proporciona a melhoria da acuidade visual e da sensibilidade ao contraste (Buscemi et al., 2018). Além disso, sua suplementação pode estar associada à redução do risco de catarata (Buscemi et al., 2018; Ding et al., 2020).
Outros benefícios sistêmicos associados à molécula da luteína incluem propriedades anti-inflamatórias (Buscemi et al., 2018), pela regulação negativa de citocinas e mediadores pró-inflamatórios (Fuad et al., 2020). No âmbito molecular, esses efeitos estão relacionados à modulação de múltiplos alvos e vias de sinalização celular, o que é fundamental para atenuar a expressão de genes inflamatórios (Fuad et al., 2020). Como consequência, essa modulação pode proteger contra danos ao DNA e instabilidade cromossômica induzidos por agentes quimioterápicos (Buscemi et al., 2018; Kubo et al., 2013).
A luteína pode ter efeitos positivos na função cognitiva e na melhoria das medições de saúde cardiovascular, incluindo a redução do risco de aterosclerose (Álvarez-Henao et al., 2018; Buscemi et al., 2018). Isso amplia o escopo de atuação da molécula para além da saúde ocular, indicando potencial benefício sistêmico. A atividade cardioprotetora da luteína está relacionada à prevenção de danos cardíacos, particularmente em modelos de estresse isquêmico e inflamatório. O pré-tratamento com luteína resultou em redução significativa do tamanho do infarto, dos marcadores cardíacos séricos, como creatina quinase-MB (CK-MB) e troponina T cardíaca (cTnT), e do produto da peroxidação lipídica. Verificou-se uma correlação entre o consumo adequado de frutas e vegetais (ricos em carotenoides, como a luteína) na idade adulta jovem e um menor risco de calcificação das artérias coronárias na idade adulta avançada (Fuad et al., 2020).
A atividade neuroprotetora da luteína é demonstrada por sua capacidade de proteger os tecidos neurais contra danos oxidativos, inflamatórios e apoptóticos. Ela atua na atenuação da neuroinflamação, fator crítico em distúrbios neurodegenerativos. Em modelos experimentais, demonstrou proteger a retina contra danos isquêmicos e preservar neurônios em modelos de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson e a doença de Huntington, reduzindo os efeitos tóxicos da 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP) e do ácido 3-nitropropiônico (3-NP). Além disso, estudos em animais indicam melhora da memória declarativa e um efeito semelhante ao de fármacos antidepressivos, prevenindo o comportamento depressivo induzido por corticosterona e atenuando alterações neuroquímicas (Fuad et al., 2020).
A luteína também apresenta potencial para aplicações não nutricionais. Extratos de luteína obtidos da Chlorella pyrenoidosa mostraram ser um agente antibiofilme eficaz contra a cepa Pseudomonas aeruginosa PAO1 (Sampathkumar et al., 2019). Além disso, a luteína bruta extraída de girassol (Helianthus annuus L.) também apresentou atividade antibacteriana contra cepas como Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella typhi e Staphylococcus aureus (Kusmiati et al., 2021).
Biodisponibilidade e metabolismo
A biodisponibilidade da luteína é influenciada por sua natureza lipossolúvel, o que determina seus mecanismos de absorção e transporte (Nörnberg et al., 2022; Buscemi et al., 2018; Mora-Gutierrez et al., 2018). Após a ingestão, é absorvida pela mucosa do intestino delgado, incorporada inicialmente em micelas e, posteriormente, em quilomícrons, e alcança o fígado (Buscemi et al., 2018). Sua absorção e biodisponibilidade aumentam quando consumida em conjunto com fontes de gordura (Ranard et al., 2017; Buscemi et al., 2018; Mora-Gutierrez et al., 2018). Todavia, a luteína distribui-se por diversos tecidos humanos, com maiores concentrações na retina, o que justifica seu amplo interesse científico (Mora-Gutierrez et al., 2018; Buscemi et al., 2018). Também é detectável de forma significativa no cérebro, onde representa o principal carotenoide, especialmente em idosos e recém-nascidos (Buscemi et al., 2018).
A fonte alimentar e a matriz do alimento influenciam sua biodisponibilidade no organismo humano. Nesse contexto, a luteína proveniente de ovos é mais biodisponível do que a proveniente de suplementos ou de espinafre (Ranard et al., 2017). Por outro lado, a presença de outros fatores dietéticos, como as fibras, pode reduzir os níveis séricos de carotenoides (Buscemi et al., 2018). Embora existam formas livres e esterificadas de luteína, a presente em suplementos livres apresentou uma resposta sérica maior do que a esterificada após quatro semanas de suplementação em adultos saudáveis. O aumento da ingestão de luteína por períodos prolongados (por exemplo, 15 semanas) eleva significativamente sua concentração em tecidos além da mácula ocular e as células da mucosa bucal (Ranard et al., 2017).
Nos Estados Unidos e na Europa, o consumo médio diário de luteína é de 2,45 mg por dia (Beatty et al., 2000), enquanto a média em adultos situa-se de 1 a 2 mg/dia (Mrowicka et al., 2022). No entanto, para reduzir o risco de degeneração macular relacionada à idade em 57%, a ingestão diária deve ser cerca de 6 mg/dia (Alves-Rodrigues e Shao, 2004). Atualmente, a ingestão diária recomendada de luteína é de aproximadamente 10 mg e a de zeaxantina é de 2 mg (Mrowicka et al., 2022).
Estabilidade da luteína em alimentos
A luteína é quimicamente instável e sensível à degradação, o que limita sua aplicação como ingrediente funcional (Wang et al., 2021; Ding et al., 2020). Os principais fatores que aceleram sua degradação são a luz, o oxigênio, o calor e o pH (Ding et al., 2020). Essa instabilidade leva à redução de sua funcionalidade como antioxidante (Álvarez-Henao et al., 2018).
A radiação luminosa constitui um dos principais indutores de degradação, devido a exposição à luz promover a conversão da forma trans, termodinamicamente mais estável, em isômeros cis. Bhat et al. (2022) conduziram experimentos sob luz amarela de baixa intensidade para minimizar a fotoisomerização, ao passo que Manupa et al. (2023) armazenaram as amostras no escuro e observaram que a luteína comercial obtida da calêndula apresentava taxas de degradação maiores do que a luteína derivada do casulo de seda amarela do bicho-da-seda (Bombyx mori), mesmo na ausência de luz. Wu et al. (2022) quantificaram esse efeito: após 72 horas de exposição luminosa, a retenção de luteína pura foi de 60,5%, enquanto a presença de ácidos rosmarínicos, gálico, caféico e tânico elevou a retenção para 82,2-96,9%. A meia-vida da luteína sob luz foi de aproximadamente 69 horas, em contraste com 115 horas no escuro, reforçando o papel da luz como aceleradora da degradação (Wu et al., 2022).
O oxigênio atmosférico atua como outro agente degradante primário, por meio de auto oxidação lipídica e formação de espécies reativas de oxigênio. A exposição ao oxigênio resultou na geração de metabólitos incolores de baixo peso molecular, acompanhada de perda proporcional da atividade antioxidante (Bhat et al., 2022). A oxidação pode ser reduzida por purga com nitrogênio e adição de BHA (butil-hidroxianisol). Também proteínas e compostos fenólicos associados a luteína podem proporcionar uma proteção intrínseca (Manupa et al., 2023).
O calor constitui o fator de maior impacto na degradação da luteína. Observa-se uma relação diretamente proporcional entre temperatura e perda de luteína: a 40-50 °C por 1 hora, a degradação variou de 15 a 17%; a 80 °C, atingiu 87,1%; acima de 80 °C, a degradação é praticamente completa (Bhat et al., 2022). A origem da luteína também interfere na estabilidade ao calor, a luteína derivada do casulo de seda amarela apresenta maior resistência térmica do que a luteína comercial, com energia de ativação para degradação 4,6 a 9,5 vezes superior à da luteína comercial. Quanto menor a temperatura de armazenamento, maior a estabilidade da luteína. No entanto, a temperatura de 25 °C a 40 °C, os dois tipos de luteína são propensos à decomposição térmica da mesma forma. A luteína derivada do casulo de seda amarela sofre menos oxidação do que a luteína comercial purificada, o que pode ser devido à forma de ligação diferente da luteína encontrada na natureza e ao menor grau de pureza da luteína comercial (Manupa et al., 2023). O efeito da ação de ácidos fenólicos em temperaturas de 40 a 100 °C favoreceu a estabilidade térmica da luteína. Além do efeito protetivo dos ácidos fenólicos ser maior à medida que a temperatura aumentava (Wu et al., 2022).
Quanto à influência do pH na estabilidade da luteína, sob condições brandas (40 °C, 1 hora), a perda de luteína foi de 12,44% em pH 8, aumentando para 48,89% em pH 2, o que corresponde a um aumento de 3,9 vezes. Em pH neutro a levemente alcalino (6-8), as perdas permaneceram entre 12-20%, já a redução do pH de 3 para 2 elevou a degradação de 29% para 48,89% (Bhat et al., 2022)
A incorporação da luteína em matrizes alimentícias específicas e a interação com proteínas podem conferir proteção. A estabilidade da luteína foi bem demonstrada no queijo Cheddar, com recuperação quantitativa e sem identificação de produtos de degradação durante o período de maturação (Jones et al., 2005). Similarmente, no queijo Prato, a luteína manteve sua atividade antioxidante ao longo de 60 dias de maturação (Sobral et al., 2016). A manutenção da tonalidade da cor e a ausência de degradação sob armazenamento com luz em queijos indicam que a luteína é tecnicamente viável para fortificação (Kubo et al., 2013). Em iogurte de leite de ovelha, a retenção de luteína permaneceu alta (entre 81,9 ± 0,76% e 76,31 ± 1,07%) ao longo de 45 dias de armazenamento refrigerado (Barros et al., 2020).
Além disso, a luteína, por ser lipofílica, apresenta maior solubilidade aquosa quando complexada com caseínas bovinas e caprinas. A estabilidade química da luteína em emulsões com caseína caprina foi maior que a bovina. A adição de arabinogalactana também aumentou a estabilidade dos complexos luteína-caseína durante o armazenamento sob condições de foto-oxidação acelerada a 25 ºC (Mora-Gutierrez et al., 2018).
Aplicação da luteína na indústria de laticínios
A luteína é usada como corante e para enriquecer alimentos e suplementos, devido ao seu alto valor nutricional e ao seu potencial antioxidante (Mesquita et al., 2017; Sun et al., 2015). O interesse da indústria láctea em desenvolver novos produtos com alto valor nutricional e enriquecidos com carotenoides e vitaminas é crescente (Barros et al., 2020).
A incorporação de luteína em Queijo Prato, como corante de tom amarelado, é uma alternativa válida para aumentar a ingestão diária deste composto de forma mais saudável (Kubo et al., 2013). Em queijo Prato, a luteína foi aplicada ao leite na forma de uma emulsão líquida de luteína com polisorbato 80, para alcançar uma maior incorporação de luteína no queijo e evitar perdas no soro. A recuperação de luteína adicionada ao leite e transferida para a coalhada foi de 95,25%, além da manutenção da cor durante o armazenamento a 5 °C por 56 dias na presença de luz fluorescente (1000 ± 100 lux) (Kubo et al., 2013). No queijo Prato, a luteína foi adicionada em 2 concentrações (16 e 32 mg/L), mantendo sua atividade antioxidante ao longo de toda a maturação de 60 dias. A luteína substituiu o corante de urucum na fabricação deste tipo de queijo sem afetar significativamente as propriedades tecnológicas e sensoriais (Sobral et al., 2016). No entanto, a porcentagem de retenção de luteína no queijo nos 2 tratamentos foi de aproximadamente 30%, com perda de luteína para o soro (Sobral et al., 2014). A luteína adicionada em cream cheese funcional manteve-se estável durante cerca de 6 semanas de armazenamento. A fortificação com 1,5 mg apresentou melhor aceitação sensorial, e o melhor prazo de validade ocorreu na terceira semana de armazenamento (Tokuşoğlu, 2013)
A luteína (3,2 mg/100 g) também foi adicionada em bebidas formuladas com proteínas de soro de leite nas proporções de 0,0%, 2,0%, 4,0% e 6,0% m/v. Os teores de carotenoides e a atividade antioxidante não variaram com o aumento do teor de proteína, com uma taxa de recuperação da luteína de aproximadamente 75–83% da luteína adicionada (Rocha et al., 2017). Também foi produzida uma bebida láctea acidificada, aromatizada, carbonatada e enriquecida com luteína que foi mantida sob refrigeração e em temperatura ambiente, com boa aceitação sensorial (Gomes, 2016).
Já em iogurte de leite de ovelha, a luteína quando incorporada, agregou suas características como alimento funcional, realçando suas propriedades sensoriais e alta digestibilidade. A adição de luteína não afetou os padrões de fermentação, embora tenha causado pós-acidificação em concentrações mais altas durante o armazenamento. Para todos os tratamentos testados, a quantidade final de luteína caracterizou o iogurte como fonte nutricional desse elemento. O iogurte de leite de ovelha com 7,8 mg de luteína por porção (200 mL) destaca-se por atingir a ingestão diária mínima recomendada pela literatura para benefícios à saúde (Barros et al., 2020). Em kefir adicionado de luteína (6 mg por porção de 200 mL) houve boa aceitação sensorial durante o período de armazenamento, com aumento dos compostos fenólicos (aproximadamente 57%) e da atividade antioxidante em relação ao kefir sem adição de luteína. No entanto, ao longo do tempo de armazenamento houve uma redução dos compostos fenólicos e da capacidade antioxidante (em torno de 20% aos 40 dias de estocagem a 5 ºC), assim como ocorreu também na amostra sem luteína (Rocha, 2023).
Desafios e oportunidades tecnológicas
O principal desafio na aplicação da luteína é a sua instabilidade, no entanto, a solução reside no desenvolvimento de sistemas de entrega eficientes, como a microencapsulação por spray-drying (secagem por aspersão). Essa técnica industrialmente viável protege a luteína contra degradação, prolongando sua estabilidade e funcionalidade (Lei e Langrish, 2021; Álvarez-Henao et al., 2018; Wang et al., 2021). Para isso, agentes encapsulantes, como maltodextrina, goma arábica e amido modificado, são utilizados para conferir estabilidade às emulsões para a microencapsulação por spray-drying (Álvarez-Henao et al., 2018). A combinação de inulina e amido modificado mostrou-se a mais adequada, com eficiência máxima de encapsulamento (teor de luteína encapsulada/teor de luteína antes da secagem) de 80,0 ± 0,6% (Ding et al., 2020). A goma arábica, em formulação isolada, também apresentou alta eficiência de encapsulamento da luteína (91,94 ± 6,88%) (Álvarez-Henao et al., 2018).
O tamanho da partícula de luteína na emulsão precursora para o microencapsulamento é um fator crítico. A redução do tamanho da partícula para a nanoescala (238,2 nm), obtida por moagem úmida, resultou na mais alta eficiência de encapsulamento (97,9%) e estabilidade de armazenamento dos pós microencapsulados, além de aumentar a solubilidade aparente e a taxa de dissolução in vitro (Wang et al., 2021). Partículas menores na emulsão precursora de luteína são essenciais para melhorar a vida útil e a biodisponibilidade oral do produto bioativo (Wang et al., 2021).
O uso de nanodispersões, preparadas por métodos como o deslocamento de solvente, é importante para melhorar a solubilidade aquosa e a estabilidade da luteína (Tan et al., 2016). Esse método consiste em duas etapas, primeiro com a mistura de uma fase orgânica (constituída por um composto lipofílico dissolvido em um solvente miscível em água) com uma fase aquosa (constituída por emulsificantes dissolvidos em água deionizada) sob agitação magnética, seguida da evaporação do solvente sob pressão reduzida. Dessa forma, 0,1 % m/m de luteína dissolvida em acetona e em uma fase aquosa preparada com emulsificantes (Tween 20, 40, 60 e 80 e caseinato de sódio) dissolvidos em água, foram misturadas com posterior evaporação da acetona em um rotoevaporador a temperatura de 40 °C sob pressão reduzida (0,25 bar). O método de adição da fase orgânica e o tempo de agitação foram os parâmetros significativos que afetaram o tamanho e a distribuição das nanopartículas. O emulsificante Tween 80 resultou no menor tamanho de partícula das nanodispersões de luteína (72,88 ± 0,74 nm) (Tan et al., 2016).
Outro desafio é o processo de extração de luteína de fontes como a calêndula, pois o carotenóide está em forma de éster. A extração convencional envolve a hidrólise alcalina (saponificação) simultânea dos ésteres de luteína para convertê-los em luteína livre (Hojnik et al., 2008). Métodos avançados de separação podem ser otimizados, como a extração por fluido supercrítico (Škerget et al., 2010).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A luteína é um carotenóide de grande valor funcional e industrial, cujos benefícios para a saúde ocular e sistêmica estão bem estabelecidos cientificamente. O desafio primário de sua instabilidade química é eficientemente mitigado pela microencapsulação por spray-drying e pela formação de nanodispersões. Os derivados lácteos, em particular os queijos, bebidas lácteas fermentadas ou não e iogurtes, demonstraram ser um excelente veículo de entrega da luteína, com estabilidade do composto bioativo. Além disso, existe o apelo funcional aos produtos, pelos benefícios à saúde, e o valor agregado, constituindo uma oportunidade de novos produtos para a indústria de laticínios.
AGRADECIMENTOS
A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), e a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais – Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT)
REFERÊNCIAS
ABDEL-AAL, E.-S. M. et al. Dietary sources of lutein and zeaxanthin carotenoids and their role in eye health. Nutrients, v. 5, n. 4, p. 1169-1185, 2013.
ALGAN, A. H.; GUNGOR-AK, A.; KARATAS, A. Nanoscale delivery systems of lutein: an updated review from a pharmaceutical perspective. Pharmaceutics, v. 14, n. 9, p. 1852, 2022.
ÁLVAREZ-HENAO, M. V. et al. Microencapsulation of lutein by spray-drying: characterization and stability analyses to promote its use as a functional ingredient. Food Chemistry, v. 256, p. 181-187, 2018.
ALVES-RODRIGUES, A.; SHAO, A. The science behind lutein. Toxicology Letters, v. 150, n. 1, p. 57-83, 2004.
BARROS, R. F. et al. Lutein as a functional ingredient in sheep milk yogurt: development, characterization and extraction recovery. Food Science and Technology, v. 40, supl. 2, p. 683-690, 2020.
BASTOS, G. G. Elaboração e estabilidade de bebida láctea acidificada, carbonatada, aromatizada e enriquecida com luteína. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia do Leite e Derivados) – Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2016.
BERNSTEIN, P. S. et al. Lutein, zeaxanthin, and meso-zeaxanthin: the basic and clinical science underlying carotenoid-based nutritional interventions against ocular disease. Progress in Retinal and Eye Research, v. 50, p. 34-66, 2016.
BHAT, I.; JOSE, N. M.; MAMATHA, B. S. Oxidative stability of lutein on exposure to varied extrinsic factors. Journal of Food Science and Technology, v. 59, n. 3, p. 987-994, 2022. DOI: 10.1007/s13197-022-05430-3.
BEATTY, S.; KOH, H.-H.; PHIL, M.; HENSON, D.; BOULTON, M. The role of oxidative stress in the pathogenesis of age-related macular degeneration. Survey of Ophthalmology, v. 45, n. 2, p. 115-134, 2000.
BUSCEMI, S. et al. The effect of lutein on eye and extra-eye health. Nutrients, v. 10, n. 9, p. 1321, 2018.
DING, Z. et al. Improved encapsulation efficiency and storage stability of spray dried microencapsulated lutein with carbohydrates combinations as encapsulating material. LWT, v. 124, p. 109139, 2020.
EGGERSDORFER, M.; WYSS, A. Carotenoids in human nutrition and health. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 652, p. 18-26, 2018.
FERNÁNDEZ-SEVILLA, J. M.; FERNANDEZ, F. G. A.; GRIMA, E. M. Biotechnological production of lutein and its applications. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 86, n. 1, p. 27-40, 2010.
FUAD, N. et al. Lutein: a comprehensive review on its chemical, biological activities and therapeutic potentials. Pharmacognosy Journal, v. 12, n. 6 supl., p. 1769-1778, 2020.
HAN, H.; CHANG, Y.; JIAO, Y. Recent advances in efficient lutein-loaded zein-based solid nano-delivery systems: establishment, structural characterization, and functional properties. Foods, v. 13, n. 14, p. 2304, 2024.
HOJNIK, M.; ŠKERGET, M.; KNEZ, Ž. Extraction of lutein from marigold flower petals: experimental kinetics and modelling. LWT – Food Science and Technology, v. 41, n. 10, 2008.
JONES, S. T.; ARYANA, K. J.; LOSSO, J. N. Storage stability of lutein during ripening of cheddar cheese. Journal of Dairy Science, v. 88, n. 5, p. 1661-1670, 2005.
KUBO, M. T. K. et al. Transference of lutein during cheese making, color stability, and sensory acceptance of prato cheese. Food Science and Technology, v. 33, p. 82-88, 2013.
KUSMIATI et al. Antibacterial and antioxidant activity test of crude lutein extracted from sunflower (Helianthus annuus L.). In: AIP Conference Proceedings. [S.l.]: AIP Publishing LLC, 2021. p. 050001.
LEI, Z.; LANGRISH, T. A review of the extraction and closed-loop spray drying-assisted micro-encapsulation of algal lutein for functional food delivery. Processes, v. 9, n. 7, p. 1143, 2021.
LEONG, Y. K.; CHANG, J.-S. Lutein biosynthesis from microalgae — Recent advances and circular economy. Environmental Technology e Innovation, v. 30, p. 103097, 2023. DOI: 10.1016/j.eti.2023.103097.
Parte superior do formulário
MA, L.; LIN, X.-M. Effects of lutein and zeaxanthin on aspects of eye health. Journal of the Science of Food and Agriculture, v. 90, n. 1, p. 2-12, 2010.
MA, Y. et al. Research progress on construction of lutein-loaded nano delivery system and their improvements on the bioactivity. Coatings, v. 12, n. 10, p. 1449, 2022.
MANUPA, W. et al. Storage stability and antioxidant activities of lutein extracted from yellow silk cocoons (Bombyx mori) in Thailand. Heliyon, v. 9, n. 6, e16805, 2023.
MESQUITA, S. S.; TEIXEIRA, C. M. L. L.; SERVULO, E. F. C. Carotenoides: propriedades, aplicações e mercado. Revista Virtual de Química, v. 9, n. 2, p. 672-688, 2017.
MROWICKA, M.; MROWICKI, J.; KUCHARSKA, E.; MAJSTEREK, I. Lutein and zeaxanthin and their roles in age-related macular degeneration-neurodegenerative disease. Nutrients, v. 14, n. 4, p. 827, 2022.
MORA-GUTIERREZ, A. et al. Complexes of lutein with bovine and caprine caseins and their impact on lutein chemical stability in emulsion systems: effect of arabinogalactan. Journal of Dairy Science, v. 101, n. 1, p. 18-27, 2018.
NÖRNBERG, M. L. et al. Compostos bioativos em manteigas: carotenoides e ácidos graxos. Brazilian Journal of Development, v. 8, n. 2, p. 10270-10288, 2022.
RANARD, K. M. et al. Dietary guidance for lutein: consideration for intake recommendations is scientifically supported. European Journal of Nutrition, v. 56, supl. 3, p. 37-42, 2017.
ROCHA, J. C. G. et al. Beverages formulated with whey protein and added lutein. Ciência Rural, Santa Maria, v. 47, n. 3, e20151606, 2017.
ROCHA, T. P. Desenvolvimento de kefir adicionado de luteína. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia do Leite e Derivados) – Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2023.
SAINI, R. K. et al. Carotenoids: dietary sources, extraction, encapsulation, bioavailability, and health benefits — a review of recent advancements. Antioxidants, v. 11, n. 4, p. 795, 2022.
SAMPATHKUMAR, S. J. et al. Lutein: a potential antibiofilm and antiquorum sensing molecule from green microalga Chlorella pyrenoidosa. Microbial Pathogenesis, v. 135, p. 103658, 2019.
ŠKERGET, M. et al. Extraction of lutein diesters from Tagetes erecta using supercritical CO₂ and liquid propane. Acta Chimica Slovenica, v. 57, n. 1, 2010.
SOBRAL, D. et al. Can lutein replace annatto in the manufacture of prato cheese?. LWT – Food Science and Technology, v. 68, p. 349-355, 2016.
SOBRAL, D. et al. Quantificação e porcentagem de recuperação de luteína adicionada na fabricação de queijo prato esférico. Revista do Instituto de Laticínios Cândido Tostes, Juiz de Fora, v. 69, n. 6, p. 405-414, 2014.
STRINGHETA, P. C. et al. Luteína: propriedades antioxidantes e benefícios à saúde. Alimentos e Nutrição, Araraquara, v. 17, n. 2, p. 229-238, 2009.
SUN, Z. et al. Microalgae as a source of lutein: chemistry, biosynthesis, and carotenogenesis. In: Microalgae Biotechnology. [S.l.]: [s.n.], 2015. p. 37-58.
TAN, T. B. et al. Forming a lutein nanodispersion via solvent displacement method: the effects of processing parameters and emulsifiers with different stabilizing mechanisms. Food Chemistry, v. 194, p. 416-423, 2016.
TOKUŞOĞLU, Ö. The physicochemical, microbiological, organoleptic properties and antioxidant activities of functional cream cheeses fortified with lutein. International Journal of Dairy Technology, v. 66, p. 527-534, 2013.
WANG, X. et al. Effects of lutein particle size in embedding emulsions on encapsulation efficiency, storage stability, and dissolution rate of microencapsules through spray drying. LWT, v. 146, p. 111430, 2021.
WU, J.; MA, K.; LI, H.; ZHANG, Y.; WANG, X.; ABBAS, N.; YIN, C.; ZHANG, Y. Stability assessment of lutein under the existence of different phenolic acids. LWT – Food Science and Technology, v. 165, p. 113700, 2022.
ZHAO, C.; SHEN, X.; GUO, M. Stability of lutein encapsulated whey protein nano-emulsion during storage. PLoS One, v. 13, n. 2, p. e0192511, 2018.


