Bioprospecção de moléculas e compostos ativos a partir de resíduos de laranja isolados e fermentados visando a aplicação em cosméticos - Pereira, Milene Stefani [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
O Brasil ocupa o quarto lugar à nível mundial no ranking de consumo de cosméticos o que faz com que as indústrias do ramo se aperfeiçoem cada vez mais, em especial quanto à substituição de insumos sintéticos por naturais. Essa premissa ressalta a importância de pesquisas para a obtenção de ingredientes e ativos sustentáveis, o que pode ser atendido, em parte, pelo uso de resíduos agroindustriais e aplicação de bioprocessos. Nosso país é líder mundial na produção e exportação do suco de laranja, resultando em expressiva geração de resíduos. Assim, neste trabalho, resíduos de laranja foram utilizados de forma isolada e como substrato para fermentação em estado sólido (FES) com diferentes espécies de Aspergillus sp., e realizadas a bioprospecção de aminoácidos aromáticos, proteínas solúveis, proteases, lipases, superóxido dismutases, aminas biogênicas (e seu perfil) ácidos fenólicos e flavonoides. Ademais, todos os resíduos foram testados quanto à ação antioxidante por diferentes métodos e citotoxidade para fibroblastos (FP96) in vitro com checagem da expressão de COL1A1 (responsável pela produção de colágeno, uma das proteínas alvo no mercado cosmético). O bagaço fermentado com A. oryzae apresentou a maior concentração (7,75 mg/g) de aminoácidos aromáticos. As maiores concentrações de proteínas solúveis totais foram observadas no bagaço fermentado com A. flavipes (141,04 mg/g) e no frit fermentado com A. oryzae (135,13 mg/g). A casca fermentada com A. oryzae (8.771,7 U/g) apresentou a maior atividade de protease, enquanto as maiores atividades de lipase foram obtidas no bagaço isolado (19,25 U/g), na casca isolada (21,51 U/g) e no frit fermentado com A. niger (24,06 U/g). A maior atividade específica da enzima SOD foi 447,79 U/mg com o bagaço fermentado com A. oryzae, que também apresentou as maiores concentrações de fenóis totais (967,76 mg AGE/100g). No entanto, para flavonoides totais as maiores concentrações foram no frit fermentado com A. niger (1.027,73 mg QE/100g) e com A. oryzae (1.130,44 mg QE/100g). Todas as amostras apresentaram atividade antioxidante pelos métodos ABTS, DPPH, FRAP e MDA e não apresentaram citotoxicidade para fibroblastos (FP96) in vitro nas concentrações de 6,25 e 12,5 mg/ml. Os fibroblastos tratados com os resíduos foram capazes de expressar o gene COL1A1, no entanto, não aumentaram a expressão do gene em relação ao grupo controle. Os resíduos de laranja isolados e fermentados, são potenciais fontes de diferentes biomoléculas e compostos ativos que podem ser usados como ingredientes ativos naturais em produtos cosméticos.

Brazil is fourth in the cosmetics consumption ranking, which means that the cosmetic industries are improving more and more, especially in terms of replacing synthetic inputs with natural ones. This premise underscores the importance of research to obtain sustainable ingredients and actives, which can be met, in part, using agro-industrial residues and the application of bioprocesses. World leader in the production and export of orange juice, Brazil has significant waste generation. Thus, in this work, orange residues were used in isolation and as substrate for solid state fermentation (SSF) with different species of Aspergillus sp., and bioprospecting of aromatic amino acids, soluble proteins, proteases, lipases, superoxide dismutases, biogenic amines (and their profile) phenolic acids and flavonoids. In addition, all residues were tested for antioxidant action by different methods and cytotoxicity for fibroblasts (FP96) in vitro by checking the expression of COL1A1 (responsible for collagen production, one of the target proteins in the cosmetic market). The bagasse fermented with A. oryzae showed the highest concentration (7.75 mg/g) of aromatic amino acids. The highest concentrations of total soluble proteins were observed in bagasse fermented with A. flavipes (141.04 mg/g) and in frit fermented with A. oryzae (135.13 mg/g). The peel fermented with A. oryzae (8,771.7 U/g) showed the highest protease activity, while the highest lipase activities were obtained in the isolated bagasse (19.25 U/g), in the isolated peel (21.51 U /g) and in the fermented frit with A. niger (24.06 U/g). The highest specific activity of the SOD enzyme was 447.79 U/mg with the bagasse fermented with A. oryzae, which also showed the highest concentrations of total phenols (967.76 mg AGE/100g). However, for total flavonoids the highest concentrations were in the fermented frit with A. niger (1,027.73 mg QE/100g) and with A. oryzae (1,130.44 mg QE/100g). All samples showed antioxidant activity by ABTS, DPPH, FRAP and MDA methods and did not show cytotoxicity for fibroblasts (FP96) in vitro at concentrations of 6.25 and 12.5 mg/ml. The fibroblasts treated with the residues were able to express the COL1A1 gene, however, they did not increase the expression of the gene in relation to the control group. Isolated and fermented orange residues are potential sources of different biomolecules and active compounds that can be used as natural active ingredients in cosmetic products.
Bioprospecting of active molecules and compounds from isolated and fermented orange residues aiming for application in cosmetics
Keywords: Antioxidantes; Aspergillus sp.; Enzimas; Frit; Polifenóis; Antioxidants; Enzymes; Polyphenols