COMPOSIÇÃO DE PIMENTA ROSA (Schinusterebinthifolius Raddi), ATIVIDADES BIOLÓGICAS, ENCAPSULAMENTO E APLICAÇÕES EM ALIMENTOS: UMA REVISÃO

Capítulo de livro publicado no livro do II Congresso Brasileiro de Produção Animal e Vegetal: “Produção Animal e Vegetal: Inovações e Atualidades – Vol. 2“. Para acessá-lo clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062039-72

Este trabalho foi escrito por:

Tatiane Jéssica Siebeneichler^*; Eduarda Caetano Peixoto; Bruna da Fonseca Antunes; Vanessa Galli; Cesar Valmor Rombaldi

Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos (PPGCTA) – (UFPel)

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Resumo: A pimenta rosa é uma planta com ampla distribuição geográfica, com diversidade de compostos bioativos e atividades biológicas comprovadas. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo compilar informações da literatura sobre a composição, as propriedades e as possibilidades de encapsulamento e aplicações em alimentos da pimenta rosa (Schinus terebinthifolius Raddi). A pesquisa bibliográfica e descritiva foi realizada nas seguintes bases de dados: Science Direct, Web of Science, Scopus e Google Acadêmico. Inúmeros estudos têm sido realizados para caracterizar e isolar os principais compostos bioativos da pimenta rosa. Os resultados indicam que os frutos, as folhas e as cascas dessa planta apresentam em sua composição diversos compostos, como flavonoides, bioflavonoides, ácidos fenólicos, taninos, terpenoides e óleos essenciais, que conferem importantes atividades biológicas. Várias técnicas de encapsulação têm sido estudadas para proteger os compostos e potencializar as atividades biológicas da pimenta rosa. A liberação controlada dos compostos é uma funcionalidade chave que pode ser fornecida pela encapsulação. No entanto, sua aplicação em alimentos tem sido pouco explorada e representa uma área de oportunidade para novas pesquisas. Esta revisão fornece uma visão geral atualizada dos principais compostos bioativos de pimenta rosa, técnicas de encapsulação estudadas e aplicação potencial em produtos alimentícios.

Palavras–chave: antimicrobiano; antioxidantes; extratos; óleos essenciais; compostos fenólicos

Abstract: Pink pepper is a plant with wide geographic distribution, with a diversity of bioactive compounds and proven biological activities. In this sense, the present work aimed to compile information from the literature on the composition, properties and possibilities of encapsulation and applications in foods of pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi). Bibliographic and descriptive research was carried out in the following databases: Science Direct, Web of Science, Scopus and Google Scholar. Numerous studies have been carried out to characterize and isolate the main bioactive compounds of pink pepper. The results indicate that the fruits, leaves and bark of this plant have in their composition several compounds, such as flavonoids, bioflavonoids, phenolic acids, tannins, terpenoids and essential oils, which confer important biological activities. Several encapsulation techniques have been studied to protect the compounds and potentiate the biological activities of pink pepper. Controlled release of compounds is a key functionality that encapsulation can provide. However, its application in food has been little explored and represents an area of ​​opportunity for further research. This review provides an up-to-date overview of the main bioactive compounds in pink pepper, encapsulation techniques studied, and potential application in food products.

Key Word: antimicrobial; antioxidant; extracts; essential oils; phenolic compounds

INTRODUÇÃO

A Schinus terebinthifolius Raddi, é uma planta perene, nativa do Brasil. Devido ao seu caráter de invasora, com alta taxa de crescimento, robustez e produção de sementes prolíferas, encontra-se amplamente distribuída pela América, Europa, Ásia e África (1). Popularmente é conhecida como aroeira ou pimenta brasileira, em razão dos pequenos frutos vermelhos, também denominados de pimenta rosa (2).

A planta possui múltiplas aplicações. As cascas, as folhas e as raízes são utilizadas na medicina popular por suas propriedades anti-inflamatórias, analgésicas e cicatrizantes (1). Os frutos são usados como condimento alimentar substituto para a pimenta preta, e para preparar bebidas alcoólicas, enquanto as flores têm valor apicultural (1).  Nos últimos anos, estudos in vitro e in vivo têm comprovado diversos efeitos biológicos de folhas, caules e frutos de S. terebinthifolius, que incluem propriedades antioxidantes, antibacterianas, antifúngicas e antitumorais. Essas propriedades estão relacionadas ao conteúdo de óleo essencial e compostos bioativos (2–6).

Na indústria alimentícia, os aditivos sintéticos tradicionalmente empregados como antioxidantes e para controle microbiano têm sido cada vez mais rejeitados pelos consumidores, que buscam alimentos mais próximos ao seu estado natural (2). Nesse contexto, se faz necessário conhecer a composição química de extratos naturais e as respectivas atividades biológicas como potenciais alternativas para substituir ou reduzir o uso de aditivos sintéticos.

No entanto, muitos compostos bioativos são suscetíveis a reações de conversão e degradação como resultado da exposição ao calor, pressão, luz e oxigênio. Além disso, podem ter sua ação anulada pela possível ligação com outros componentes presentes no alimento (7,8). Para melhorar a estabilidade e isolar tais substâncias das condições ambientais têm sido propostas várias técnicas de encapsulamento de compostos bioativos, as quais, além de promover maior estabilidade, aumentar a solubilidade e a bioatividade dos compostos, podem mascarar aromas e sabores indesejáveis (9–13). Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo compilar informações da literatura sobre a composição, as propriedades e as possibilidades de encapsulamento e aplicações em alimentos da pimenta rosa (Schinus terebinthifolius Raddi).

METODOLOGIA

Para o desenvolvimento desta revisão foi realizada uma pesquisa bibliográfica nas plataformas de busca Science Direct, Web of Science, Scopus e Google Acadêmico, utilizando as seguintes palavras: “Schinus terebinthifolius Raddi”, “encapsulation”, “composition” e “biological activities”. Foram selecionados apenas os artigos publicados na última década. Os critérios de exclusão foram: com temática discordante e extratos sem identificação dos compostos individuais (Figura 1).

PRINCIPAIS CONSTITUINTES DA PIMENTA ROSA

A composição química dos frutos, folhas e caules de S. terebinthifolius Raddi têm despertado interesse da comunidade científica devido às diversas propriedades bioativas de seus extratos e óleos essenciais. Os frutos são os mais estudados e apresentam alto teor de óleo essencial, caracterizado pelo sabor apimentado e composto predominantemente por sesquiterpenos. Enquanto que os óleos essenciais de folhas e caules são caracterizados pela presença majoritária de monoterpenos (Tabela 1). Os óleos essenciais são componentes bioativos altamente valorizados pelas indústrias alimentícias e farmacêuticas por seu aroma e sabor, mas principalmente por suas reconhecidas atividades antimicrobiana e antioxidante (2,9,11,14).

Os frutos possuem um exocarpo delicado e aromático. Durante o desenvolvimento esse exocarpo apresenta coloração verde, e, ao atingir a plena maturação, a coloração passa a ser vermelha em virtude da síntese de antocianinas. A avaliação de extrato etanólico de exocarpo maduro, por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a Espectrometria de Massas (HPLC-MS/MS) detectou 11 compostos fenólicos, incluindo antocianinas (cianidina 3-O-galactosídeo, pelargonidina 3-O-galactosídeo, 7-O-metilcianidina 3-O-galactosídeo, 7-O-metilpelargonidina 3-O-galactosídeo e 7-O-metilpelargonidina 3-O-galactopiranosídeo), biflavonóides (I6,II8-biapigenina, I3′,II8-biapigenina e II-2,3-dihidro-I3′,II6-biapigenina), ácido gálico e taninos hidrolisáveis (galoil glicose, ácido galoil chiquímico) (3,4).

O perfil de compostos fenólicos de folhas também foi obtido por HPLC-MS/MS. No extrato metanólico de folhas foram identificados 20 compostos, sendo que os majoritários foram penta-O-galoil-hexosídeo e ácido 4-O-metil-gálico (15).

ATIVIDADES BIOLÓGICAS

As plantas medicinais são utilizadas há séculos na medicina popular, pois são uma alternativa de compostos para o desenvolvimento de medicamentos mais eficazes e menos tóxicos para o organismo (21). O gênero Schinus terebinthifolius Raddi é uma fonte rica em compostos bioativos, tais como flavonoides, bioflavonoides, ácidos fenólicos, taninos, terpenóides e óleos essenciais, os quais apresentam importantes atividades biológicas (2–4,6,16,20,22).

Na medicina popular, esta planta é utilizada para tratar feridas e úlceras na pele, tumores, diarreias, artrites, bem como infecções do trato urinário e respiratório (23,24). Na literatura há relatos que a pimenta rosa apresenta várias atividades biológicas, como antimicrobiana (2,25,26), antiulcerogênica (27), anticancerígeno (28), anti-histamínico (29), anti-hipertensivo (30), anti-hiperalgésico (31), cicatrizante (32), anti-inflamatória (28,32,33), antifúngico (34), antitumoral (35), antioxidante (15) e antidiabética (15).

Em razão das potenciais atividades biológicas, a pimenta rosa tem sido aplicada em diversos produtos alimentícios. A adição de pimenta rosa aumentou a estabilidade oxidativa de azeites de oliva extra virgem (36) e de hambúrgueres de frango (37). O aumento da estabilidade oxidativa está relacionada com a migração de compostos terpenoides oriundos do fruto para o produto.

A atividade antimicrobiana do óleo essencial de pimenta rosa também foi avaliada. Testes in vitro demonstraram atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus e Listeria monocytogenes (2). E, quando aplicado em queijos, foi observado atividade antimicrobiana contra Listeria monocytogenes. Segundos os estudos, a ação do óleo essencial está relacionada aos danos na estrutura da membrana celular dos microrganismos patógenos.

Além do óleo essencial, os extratos fenólicos de pimenta rosa também possuem potencial para conservação de alimentos. A exemplo disso, um extrato rico em ácidos hidroxibenzóico e protocatecuico inibiram o escurecimento enzimático de maçãs minimamente processadas, através da inibição da enzima polifenoloxidase (14). Assim, a pimenta rosa tem demonstrado apresentar excelentes benefícios à conservação de alimentos, inclusive sendo comumente utilizada na culinária devido ao seu aroma característico.

ENCAPSULAÇÃO E APLICAÇÕES EM ALIMENTOS

A pimenta rosa tem um grande potencial biológico na preservação de alimentos, inibição de microrganismos, ação antioxidante e na prevenção de doenças. No entanto, esses compostos bioativos são instáveis e suscetíveis à degradação, volatilização e oxidação, em condições ambientais com alta temperatura, presença de luz e oxigênio. A encapsulação de compostos bioativos é uma ferramenta que vêm sendo pesquisada nas últimas décadas e cada vez mais está sendo aplicada na área de alimentos para proteger e otimizar o modo de ação desses compostos. A encapsulação pode ser definida como um processo para aprisionar uma substância dentro de outra substância, produzindo partículas com diâmetros nanométricos ou micrométricos (38).

Diversos estudos testaram diferentes técnicas de encapsulação para componentes da pimenta rosa, entre a mais estudada está a técnica de secagem por spray drying ou pulverização. A secagem por spray drying é uma técnica bem estabelecida na indústria de alimentos, utilizada para transformar soluções líquidas em pós estáveis, através da dissolução, emulsão, atomização e pulverização da mesma em uma câmara de secagem com fluxo de ar quente. Ainda, essa técnica é muito utilizada para encapsulação de compostos hidrofóbicos (10).

O spray dryer foi empregado para produzir microcápsulas de óleo essencial de pimenta rosa. A encapsulação com proteínas de soja e pectina conferiu maior preservação dos compostos presentes no óleo essencial, aumentou a solubilidade em água e melhorou a distribuição do tamanho de partícula (10). Essas características ampliam as possibilidades de aplicação do óleo essencial de pimenta rosa em produtos alimentícios, uma vez que o óleo não é solúvel em água em sua forma pura. Em um estudo para aplicação em leite, somado à melhora da solubilidade, a encapsulação também impediu a rápida volatilização e a interação do óleo essencial com outros componentes da matriz alimentar do leite, garantindo atividades antimicrobiana e antioxidante mais adequadas durante o armazenamento do produto (11).

O óleo essencial de pimenta rosa também foi encapsulado por eletrofiação, uma técnica que, diferente do spray drying, não aplica altas temperaturas. Na eletrofiação, a solução polimérica contida na seringa é eletricamente carregada, por alta voltagem (por meio de uma fonte de alta tensão), formando um jato que sai da agulha da seringa em direção ao coletor.  Durante essa trajetória, o solvente evapora e o polímero precipita, originando uma manta de fibras de diâmetros nano ou micrométricos (39). As membranas ultrafinas produzidas por eletrofiação com ácido polilático e carregadas com o óleo essencial de pimenta rosa foram aplicadas em embalagens de requeijão. Esssas fibras apresentaram ação antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus e Listeria monocytogenes e caráter hidrofóbico (12).

Uma técnica de dispersão aprimorada da solução de fluidos supercríticos por alta pressão também foi estudada para encapsulação de um extrato de pimenta rosa, obtendo uma eficiência de encapsulação de até 95%. Essa técnica mostrou que o aumento da pressão levou a uma redução no diâmetro das partículas, que é um parâmetro importante para estabilidade das suspensões e eficiência no desempenho das atividades biológicas (13).

As embalagens ativas desempenham um papel cada vez mais relevante na vida útil de alimentos, principalmente as que proporcionam a liberação controlada de compostos naturais. Nesse sentido, o óleo essencial de pimenta rosa foi incorporado em filmes ativos de acetato de celulose e aplicado em queijos, conferindo inibição do crescimento bacteriano. Embora o óleo essencial, na sua forma pura, também apresente atividade antimicrobiana em testes in vitro e in situ (queijo), a interferência sensorial devido às expressivas características de sabor e odor do óleo essencial impossibilitaram a aplicação direta. No entanto esse problema foi minimizado quando aplicado na embalagem ativa, mostrando que a encapsulação possui função relevante na preservação das propriedades sensoriais dos alimentos (9) (Tabela 2).

Além do óleo essencial dos frutos, o extrato fenólico também foi empregado no desenvolvimento de embalagens. Um revestimento comestível para frutas minimamente processadas foi desenvolvido com adição de extrato fenólico de pimenta rosa. O alto teor de compostos antioxidantes foi capaz de inibir a enzima polifenoloxidase em maçãs, evitando o escurecimento enzimático indesejável (14) (Tabela 2).

Nesta revisão foi possível observar que a encapsulação é capaz de proteger os compostos e potencializar as atividades biológicas da pimenta rosa. A liberação controlada dos compostos é uma funcionalidade chave que pode ser fornecida pela encapsulação. Apesar dos estudos escassos, a estabilidade no trato gastrointestinal e liberação controlada no organismo também pode ser otimizada através da encapsulação. Além disso, as características sensoriais podem ser mascaradas para possibilitar a aplicação em uma ampla gama de alimentos.

CONCLUSÕES

A pimenta rosa possui uma diversidade compostos tanto em frutos, quanto em folhas e caule. Apesar dos estudos escassos na área de alimentos, os resultados são promissores, principalmente como um agente antimicrobiano e antioxidante. A encapsulação é uma ótima aliada para melhorar a estabilidade e bioatividade dos compostos extraídos de pimenta rosa, além de ampliar as possibilidades de aplicações. Assim, a pimenta rosa é um recurso natural com grande potencial para aplicação na conservação de alimentos e enriquecimento funcional de matrizes alimentares.

AGRADECIMENTOS

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo apoio e concessão de bolsas.

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