Desenvolvimento e avaliação de insumos obtidos por meio do reaproveitamento do bagaço da oliva para aplicação cosmética

Abstract

O aumento do consumo de azeite de oliva levou a uma maior produção de resíduos, com destaque para o bagaço da oliva, devido ao seu conteúdo de bioativos, o que sugere seu potencial na criação de produtos sustentáveis. Estes bioativos podem apresentar limitações em sua aplicação e a nanotecnologia pode ser uma alternativa para superar os desafios. Este trabalho teve como objetivos desenvolver um processo extrativo, obter e avaliar um extrato obtido do bagaço da oliva e desenvolver um nanocarreador natural contendo esse extrato. Diferentes condições foram testadas para determinar a metodologia extrativa mais eficaz e, para tanto, foram analisadas as capacidades dos extratos de redução do reagente Folin-Ciocalteu, o teor de flavonoides e a desativação do ABTS. A temperatura de 55 °C foi selecionada tanto para a secagem quanto para a extração e o emprego e 1,3 propanediol como solvente, resultando em redução do Folin-Ciocalteu (14,9 a 33,0 mg EAG/g), flavonoides totais (4,0 a 5,3 mg EQ/g) e desativação do ABTS (107,0 a 142,8 μmol ET/g). A seguir, foram desenvolvidos nanocarreadores contendo o extrato (1 e 3 mg/mL), e ambos foram avaliados quanto à sua capacidade antioxidante, antienvelhecimento e de estimulo a síntese de colágeno (ambos em fibroblastos humanos). Foram testados o potencial anti-inflamatório (queratinócitos) e clareador (melanócitos). O extrato do bagaço da oliva foi incorporado em um gel (0,5% e 3,5%) e apresentou capacidade de desativar os radicais ABTS (81,9 ± 0.8% e 94,6 ± 0,7%) e DPPH (68,3 ± 1.1% e 70,7 ± 0,4%), inibir a oxidação do betacaroteno (24,2 ± 4,7 e 25,1 ± 0,6). Os nanocarreadores desativaram o ABTS (52,1 ± 0,3 e 31,6 ± 1,8%) e o DPPH (13,3 ± 0,2% a 26,6 ± 1,5% e 25,8 ± 0,4 a 69,0 ± 1,9%) e inibiram a oxidação do betacaroteno em 30,7 ± 0,9% e 58,8 ± 1,9%, 1 e 3 mg/mL, respectivamente. As amostras estimularam os marcadores antienvelhecimento FoxO3 (78,6 e 113% para extrato e nanocarreador, respectivamente), SIRT-1 (22,3% e 34,6%) e SIRT-3 (35,7% e 67,0%). O extrato aumentou a síntese de colágeno em 51,0%, o nanocarreador em 74,6%. O extrato reduziu IL-6 em 29,9% e TNF-α em 28,8%, o nanocarreador os reduziu em 44,1% e 31,0%, respectivamente. A produção de grânulos de melanina foi reduzida em 13,0% pelo extrato e em 37,1% pelo nanocarreador. O nanocarreador natural (3 mg/mL) demonstrou melhorar as propriedades do extrato do bagaço da oliva, ambos apresentaram potencial para aplicação em produtos de cuidado com a pele.

The increase in olive oil consumption has led to a greater production of waste, with olive pomace standing out due to its content of bioactives, suggesting its potential in creating sustainable products. However, these bioactives may have limitations in their application, and nanotechnology could be an alternative to overcome these challenges. This study aimed to develop an extraction process, obtain, and evaluate an extract derived from olive pomace, and develop a natural nanocarrier containing this extract. Different conditions were tested to determine the most effective extraction methodology. For this purpose, the capacities of the extracts to reduce the Folin-Ciocalteu reagent, the flavonoid content, and the ABTS deactivation were analyzed. The temperature of 55°C was selected for drying and extraction, employing 1,3-propanediol as a solvent, resulting in the reduction of Folin-Ciocalteu (14.9 to 33.0 mg GAE/g), flavonoids (4.0 to 5.3 mg EQ/g), and ABTS deactivation (107.0 to 142.8 μmol TE/g). Subsequently, nanocarriers containing the extract (1 and 3 mg/mL) were developed, and both were evaluated for their antioxidant, anti-aging, and collagen synthesis-stimulating abilities (in human fibroblasts). The anti-inflammatory potential (keratinocytes) and whitening (melanocytes) were also tested. The olive pomace extract was incorporated into a gel (0.5% and 3.5%) and showed the ability to deactivate ABTS radicals (81.9 ± 0.8% and 94.6 ± 0.7%) and DPPH (68.3 ± 1.1% and 70.7 ± 0.4%), inhibit betacarotene oxidation (24.2 ± 4.7% and 25.1 ± 0.6%). The nanocarriers deactivated ABTS (52.1 ± 0.3% and 31.6 ± 1.8%) and DPPH (13.3 ± 0.2% to 26.6 ± 1.5% and 25.8 ± 0.4 to 69.0 ± 1.9%) and inhibited betacarotene oxidation by 30.7 ± 0.9% and 58.8 ± 1.9%, at 1 and 3 mg/mL, respectively. Both samples stimulated anti-aging markers FoxO3 (78.6% and 113% for extract and nanocarrier, respectively), SIRT-1 (22.3% and 34.6%), and SIRT-3 (35.7% and 67.0%). The extract increased collagen synthesis by 51.0 ± 2.8%, and the nanocarrier by 74.6 ± 2.7%. The extract reduced IL-6 by 29.9% and TNF-α by 28.8%, while the nanocarrier reduced them by 44.1% and 31.0%, respectively. Melanin granule production was reduced by 13.0% by the extract and by 37.1% by the nanocarrier. The natural nanocarrier (at 3 mg/mL) demonstrated to enhance the properties of the olive pomace extract, both exhibited potential for application in skincare products.