ESTUDO PROSPECTIVO: HIDROLISADO PROTEICO ENZIMÁTICO DE OLEAGINOSAS COM POTENCIAL BIOATIVO

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DOI: https://doi.org/10.53934/786585062046-5

Este trabalho foi escrito por:

Juliana Lopes de Lima ¹; Gustavo da Silva Fortunato  ¹; Itaciara Larroza Nunes ¹; Maria Manuela Camino Feltes ^1*

¹Programa de Pós-Graduação em Ciências dos Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil

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

Resumo: Peptídeos bioativos são sequências de aminoácidos com funções importantes para a saúde humana, que são liberados da proteína nativa após um processo de hidrólise, e podem ser obtidos de diferentes fontes, por exemplo, as sementes oleaginosas. Este estudo prospectivo teve como objetivo realizar um mapeamento tecnológico baseado em documentos de patentes, para avaliar a obtenção de hidrolisados proteicos de sementes oleaginosas com ênfase em peptídeos bioativos. A busca foi realizada nas bases de dados Espacenet® e INPI, em junho de 2021, nos campos título, resumo e reivindicações, simultaneamente, a partir da associação das palavras-chave: hidrolisado, proteína, peptídeo, bioativo e noz. Os 168 documentos foram filtrados usando o código A23L da Classificação Internacional de Patentes. Entre os resultados filtrados, foram depositados 91 documentos de patentes entre 2000 e 2020, sendo 2014 o ano com maior número de depósitos (25). O código A23L, que trata do preparo de alimentos, ou bebidas não alcoólicas, foi encontrado com maior frequência (42%) entre os 91 documentos. O país que mais possuiu patentes sobre este assunto foi a China com 62, dos 91 documentos de patentes depositadas, contudo, é o país com maior número de patentes descontinuadas (66%). Entre os documentos apenas uma patente tratava de uma invenção relacionada a peptídeos bioativos de sementes oleaginosas, mas foi descontinuada. No Brasil, foi encontrado apenas um documento com hidrólise de proteínas de oleaginosas, demonstrando a necessidade de incentivos tecnológicos sobre este assunto no país, uma vez que possui uma diversidade de matéria-prima em potencial.

Palavras–chave: bioativo; enzimático; noz; peptídeo; proteína.

Abstract: Bioactive peptides are sequences of amino acids with important functions for human health, which are released from the native protein after a hydrolysis process, and can be obtained from different sources, for example, oilseeds. This prospective study aimed to carry out a technological mapping based on patent documents to evaluate the obtaining of protein hydrolysates from oilseeds with emphasis on bioactive peptides. The search was carried out in the Espacenet® and INPI databases, in June 2021, within the title, abstract and claims fields, simultaneously, based on the association of the keywords: hydrolyzed, protein, peptide, bioactive and nut. The 168 documents were filtered using the A23L code of the International Patent Classification. Among the filtered results, 91 patent documents were deposited between 2000 and 2020, with 2014 being the year with the highest number of deposits (25). Code A23L, which deals with the preparation of food or non-alcoholic beverages, was found most frequently (42%) among the 91 documents. The country that had the most patents on this subject was China with 62, of the 91 patent documents filed, however, it is the country with the highest number of discontinued patents (66%). Among the documents, only one patent dealt with an invention related to bioactive oilseed peptides, but it was discontinued. In Brazil, only one document was found with the hydrolysis of oilseed proteins, demonstrating the need for technological incentives on this subject in the country, since it has a diversity of potential raw material.

Keywords: bioactive; enzymolysis; nut; peptide; protein.

INTRODUÇÃO

Os peptídeos bioativos são frações de proteínas que desempenham papéis fisiológicos importantes para a saúde dos seres vivos. Alguns efeitos benéficos dos peptídeos bioativos que são absorvidos pelo intestino incluem atividades antimicrobiana, antioxidante, anti-hipertensiva e imunomoduladora, dentre outras (1, 2). A bioatividade está relacionada com a sequência e a composição dos aminoácidos, sendo que a maioria dos peptídeos bioativos tem entre 2 e 20 resíduos de aminoácidos, embora alguns sejam mais longos (3).

Um peptídeo bioativo é inativo na proteína original, podendo ser liberado por enzimas digestivas durante o caminho gastrointestinal, hidrólise ácida ou alcalina, durante o processamento de alimentos (fermentação, cozimento), armazenamento ou por processos proteolíticos usando enzimas exógenas (1). A hidrólise enzimática é o método mais utilizado para obter peptídeos bioativos, ocorrendo através da hidrólise das ligações peptídicas em substratos ricos em proteínas usando enzimas de origens diversas (animal, vegetal e/ou microbiana) (2,4,5).

Proteínas de origem animal e vegetal são fontes de peptídeos bioativos. Os alimentos vegetais como cereais, leguminosas e frutas são fontes de peptídeos bioativos derivados de plantas, e são conhecidos por seus perfis nutricionais, e suas atividades antioxidante, anti-hipertensiva, imunomoduladora, antitrombótica, dentre outras (5). As oleaginosas, como castanhas e nozes, são também fonte de proteína que podem possuir peptídeos bioativos (2). O consumo de castanhas e nozes é feito in natura e também pode ser processada para a obtenção de óleo (6, 7).

A hidrólise enzimática é um dos métodos de agregar valor às sementes oleaginosas (8). Essas matérias-primas, quando submetidas à proteólise enzimática, podem liberar peptídeos bioativos de forma limpa (9). Pesquisas científicas se concentram em obter e caracterizar frações proteicas de nozes, utilizando enzimas e diferentes fontes de oleaginosas, e com diferentes funções para aplicação nas indústrias alimentícia e farmacêutica, por exemplo (2), conforme já investigamos anteriormente (10). Assim, o conhecimento das tendências tecnológicas configura-se como relevante, sendo os estudos prospectivos ferramentas iniciais fundamentais para sistematizar as informações referentes às inovações (11).

Diante da importância dos peptídeos com atividade biológica e da tecnologia para sua obtenção, o presente estudo prospectivo teve como objetivo realizar um mapeamento tecnológico com base em documentos de patentes para avaliar a obtenção de hidrolisado proteico de sementes oleaginosas com ênfase nos peptídeos bioativos.

MATERIAL E MÉTODOS

A busca dos documentos de patentes foi realizada na base de dados online do Banco Europeu de Patentes, o Espacenet®, e na base de dados do Brasil, Instituto Nacional de Propriedade Industrial – INPI, em junho de 2021. Os termos a seguir foram utilizados para a busca em Inglês no Espacenet® e em Português no INPI: hidrolisado, proteína, bioativo e noz. A truncagem das palavras foi feita sob associação do termo “AND” para conectar as palavras-chave e o (*) para ampliar a busca. Com o intuito de restringir a busca de documentos depositados com diferentes variações e combinações do tema, a pesquisa foi filtrada utilizando o código da Classificação Internacional de Patentes (IPC).

As buscas nas duas bases foram feitas por título, resumo e reivindicações que se associavam ao presente estudo (Tabela 1). O filtro A23L – Alimentos, ou bebidas não alcoólicas que foram modificados fisicamente ou quimicamente, foi utilizado para restringir a pesquisa. Finalmente, após a filtragem, cada patente teve seu resumo lido para avaliar se continha propriedade intelectual referente à hidrólise de sementes oleaginosas utilizando enzimas com a produção de peptídeos que possuíssem alguma bioatividade. Adicionalmente, algumas patentes eram referentes a produtos alimentícios que continham peptídeos bioativos de noz ou amendoim, ou métodos para a obtenção dos mesmos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A pesquisa realizada usando as 5 palavras-chave escolhidas totalizou 168 patentes na base de dados do Espacenet® e nenhuma patente no INPI, ao usar o filtro A23L houve uma redução para 91 patentes do Espacenet®, ou seja, 78 patentes não eram classificadas como produto alimentício (Tabela 1). Quando houve redução das palavras chaves para “hidrolisado” AND “proteína” AND “peptídeo”, a única patente encontrada não condizia com o objetivo deste estudo. Isso também ocorreu na pesquisa de Benevides Jr. et al., (2019) (11), que, usando somente a palavra “Cumaru”, obtiveram 91 patentes na base de dados Orbit® e 4 patentes na base de dados do INPI, pois a base de dados Orbit, abrange dados de mais países em relação à base brasileira.

DADOS MUNDIAIS E EVOLUÇÃO DO NÚMERO DE PATENTES PROSPECTADAS AO LONGO DO TEMPO

As patentes organizadas de acordo com seus códigos da Classificação Internacional de Patentes (IPC) estão na Figura 1. Dentro das necessidades humanas (código A) na seção 23 (alimentos não classificados), era esperado que o A23L (Alimentos e bebidas não alcoólicos, métodos de preparo, modificação nutricional, ou de preservação dos mesmos em geral) fosse o código principal e mais frequente (42%) entre as patentes prospectadas, uma vez que os resultados foram filtrados. Entretanto, outros códigos foram encontrados em quantidades significativas, a saber: A23J (Fonte proteica para alimentos), A23V (Processo relacionado a alimentos ou bebida não alcoólica), A23K (Produtos alimentícios e métodos exclusivos para alimentação animal) e A23.

A Figura 2 ilustra as mudanças no número de documentos de patentes do ano de 2000 até 2021. De 2000 a 2009, o desenvolvimento dessa tecnologia demonstrou flutuações, com uma média de 2 documentos por ano. Os dados de 2010 revelaram um aumento com média de 6 documentos de patentes por ano, indicando avanços no desenvolvimento dessa tecnologia. Observa-se que 2014 foi o ano de maiores publicações de patentes no Espacenet® relacionadas ao tema, porém vale ressaltar que 2016 foi um ano que também apresentou um pico na publicação de documentos de patentes. A queda das publicações de patente em 2015 pode estar relacionada com crises econômicas e ao menor investimento em pesquisa, por conta dessa insegurança (12).

COBERTURA GEOGRÁFICA

Entre os países que detêm maior número de depósitos de patentes (Figura 3), a análise revela que a China (CN) se destaca, sendo detentora de aproximadamente 68% da tecnologia de interesse neste estudo. É seguida pelos Estados Unidos da América (EUA), que detém mais de 10%. Verificou-se que a World Intelectual Property Organization (WIPO) apresentou aproximadamente 9% do pedido de patentes no mundo inteiro. O restante dos pedidos está distribuído entre os demais países, que detêm entre 1 a 2% dessa tecnologia. Entre as 91 patentes prospectadas sobre o tema de interesse, o Brasil tem atualmente uma patente depositada sobre hidrólise proteica, mas esta não foi selecionada neste trabalho, pois não continha oleaginosas como matéria-prima. De acordo com Pessôa et al. (13), o fato de que a China é destaque como o principal país detentor de tecnologias com aplicações de mercado é uma tendência mundial, em diversas áreas do desenvolvimento tecnológico, evidenciando que o país investe no desenvolvimento tecnológico. Contudo, um ponto importante a se observar é se o país também é o maior detentor de conhecimento científico.

A Figura 4 apresenta o estado legal das patentes prospectadas, que são: Depositada, Descontinuada, Garantida e Terminada. Entende-se que Depositada é a patente que ainda será examinada e só se tem acesso ao resumo; Publicada é a patente que já foi depositada e está sob exame, podendo se ter acesso completo ao documento; Descontinuada é um dos resultados do exame de patente, cujos inventores não conseguiram comprovar sua inovação ou foi detectada alguma irregularidade durante o exame; Garantida é a patente que foi publicada e passou no exame dando todos os direitos de uso aos inventores; e Terminada é a patente que já teve seus direitos garantidos e teve seus direitos expirados (14). No Espacenet®, tem-se acesso às patentes depositadas e já publicadas.

Apesar de a China ter um total de 62 patentes, 41 foram descontinuadas (66%) e somente 7 depositantes (11%) garantiram o direito sobre suas invenções. Já os EUA apresentaram um total de 11 patentes, sendo 5 descontinuadas (45%) e 4 com direitos garantidos (36%). Os dados sugerem que os chineses produzem mais inovação do que todos os países que produzem essa tecnologia, segundo esta prospecção. A literatura tem mostrado a importância da extração enzimática aquosa para a obtenção sustentável de peptídeos bioativos de sementes oleaginosas com publicações sobre o tema, a exemplo de revisão recente feita pela nossa equipe (15). É necessário, entretanto, proteger a produção tecnológica referente às invenções sobre este assunto.

PERFIL DOS PRINCIPAIS DEPOSITANTES

Conforme a Figura 5, aproximadamente 60|% dos depositantes de patentes relacionados à hidrólise enzimática de oleaginosas são instituições e cerca de 40% dos depositantes da tecnologia prospectada são independentes (Figura 5A). As empresas contribuem com grande parte, representada por 60% dos documentos, contra 26% para universidades e 14% para institutos de pesquisa (Figura 5B).

Figura 5 – Percentual de instituições e pessoas que pediram depósito de patente sobre o desenvolvimento de tecnologia de hidrólise enzimática de oleaginosas para a obtenção de peptídeos bioativos.

Para examinar mais detalhadamente as várias contribuições das invenções mencionadas, os 9 principais desenvolvedores são apresentados na Figura 6. Esse número foi restrito aos principais depositantes de patentes dentro de universidades, institutos de pesquisa, empresas e pessoas físicas.

Figura 6 – Os principais depositantes de documentos de patentes de hidrólise enzimática de oleaginosas para a obtenção de peptídeos bioativos.

Hu Anran foi a principal depositante da tecnologia prospectada, apresentando mais de 20% de documentos de patentes sobre este tema, o que é 4 vezes mais do que o segundo colocado, a empresa ADVANCED BIONUTRITION CORP, que detém cerca de 5% dessa tecnologia. É importante ressaltar que, na lista, encontram-se majoritariamente pessoas e instituições chinesas, demonstrando claramente que este país é um grande investidor e líder em desenvolvimento tecnológico. Alguns fatores podem colaborar para isso, dentre eles, a cultura de relação colaborativa entre universidades, indústria e governo (16).

CONCLUSÕES

Este estudo prospectivo mostrou que o número de patentes relacionadas à extração enzimática de peptídeos bioativos de sementes oleaginosas aplicados a alimentos é baixo, apesar das vantagens já conhecidas na literatura sobre estas substâncias e seus potenciais efeitos benéficos para a saúde humana, indicando a oportunidade de desenvolver pesquisas tecnológicas sobre o tema e de realizar o registro das invenções relacionadas ao mesmo.

A partir da análise das patentes depositadas no banco de dados Espacenet®, pode-se concluir que tem sido observada uma tendência para o decréscimo dos depósitos, indicando que as inovações sobre peptídeos bioativos extraídos de sementes de oleaginosas via enzimática não estão sendo protegidas intelectualmente.

No que diz respeito à origem da tecnologia patenteada, há uma concentração nos países desenvolvidos, com domínio da China e dos Estados Unidos, seguindo uma tendência de diversas áreas do conhecimento, provavelmente devido ao crescimento econômico e investimentos no setor de pesquisa e desenvolvimento, além das parcerias entre indústria, universidades e governo, nestes locais.

REFERÊNCIAS

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