Carreadores lipídicos nanoestruturados contendo óleo essencial de orégano (Origanum vulgare L.) para tratamento de mastite do gado leiteiro

Abstract

A mastite bovina representa um desafio significativo para a pecuária leiteira, causando prejuízos substanciais à produção. Nesse contexto, torna-se imprescindível a busca por novas estratégias terapêuticas que aliem eficácia antimicrobiana à segurança biológica. A espécie Origanum vulgare L. (orégano) tem sido amplamente investigada devido ao seu potencial antimicrobiano, atribuído à presença de monoterpenoides, como timol e carvacrol. Entretanto, limitações relacionadas às suas propriedades físico-químicas têm despertado o interesse da indústria farmacêutica no desenvolvimento de sistemas que possam otimizar sua aplicação. Nesse sentido, os carreadores lipídicos nanoestruturados (CLNs) apresentam-se como sistemas nanotecnológicos inovadores e promissores para o tratamento de diversas patologias, incluindo a mastite bovina. O objetivo deste trabalho foi desenvolver, otimizar e caracterizar nanossistemas funcionalizados do tipo CLNs contendo óleo essencial de orégano (OEO) para aplicação antioxidante e antimicrobiana visando o tratamento de mastite do gado leiteiro. O óleo essencial de orégano foi caracterizado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), evidenciando o carvacrol (70,1%) como composto majoritário. Os CLNs foram produzidos pela técnica de emulsificação a quente seguida de sonicação, utilizando cera de abelha como lipídio sólido e Span® 60 e Tween® 80 como os surfactantes lipofílico e hidrofílico, respectivamente, em amplitude de 80% durante 30 segundos. A formulação inicial apresentou estabilidade macroscópica, com tamanho de partícula de 211,3 ± 1,9 nm; índice de polidispersão (PdI) 0,22 ± 0,01 e potencial Zeta (PZ) -37,5 ± 1,1 mV. Para otimizar o sistema, foi realizado um planejamento fatorial do tipo Box-benhken, gerando 15 formulações com três repetições no ponto central. As formulações otimizadas compostas por cera de abelha (1%), OEO (1%), Span® 60 (2%) e Tween® 80 (3%) apresentaram tamanho de partícula de 138,1 ± 3,2 nm; PdI de 0,15 ± 0,01 e PZ de -25,7 ± 1,0 mV. Os carreadores foram funcionalizados com polietilenoglicol (PEG) (0,2%), colesterol (0,2%) e Pluronic® F-68 (0,5%) resultando em partículas com tamanhos de 94,7 ± 1,9; 114,2 ± 0,7 e 69,3 ± 1,2 nm, PdI de 0,24 ± 0,01; 0,25 ± 0,02 e 0,26 ± 0,01 e PZ de -4,3 ± 0,2; -28,2 ± 0,7 e -28,4 ± 2,0 mV, respectivamente. A estabilidade físico-química das formulações foi monitorada por 60 dias nas temperaturas 4, 25 e 37 ºC, indicando estabilidade no decorrer do tempo, exceto para a formulação funcionalizada com PEG à 37 ºC. Os CLNs foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), difração de raio-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC), sugerindo dispersão do óleo essencial na matriz lipídica da cera de abelha. A eficiência de encapsulação para todas as formulações foi acima de 97%, com destaque para oCLN-Col (99,9%). A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos ABTS, DPPH e FRAP, indicando um perfil antioxidante significativo para todas as formulações, sendo mais proeminente nos CLNs otimizados (oCLN). As formulações foram submetidas a testes antimicrobianos, incluindo determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e curva de morte celular. Todas as formulações demonstram atividade antimicrobiana contra diferentes cepas de bactérias patogênicas associadas à mastite bovina, com destaque para oCLN, que apresentou CIM de 1,92 mg/mL e redução logarítmica superior a 3 log na curva de morte (T0: 8,28 ± 0,16 para T4: 5,66 ± 0,07 UFC/mL). Portanto, os sistemas desenvolvidos apresentaram dimensões nanométricas e funcionalidade adequada, evidenciando a viabilidade da formulação otimizada na aplicação terapêutica. Dessa forma, os CLNs contendo OEO configuram-se como uma abordagem promissora no tratamento da mastite bovina, demonstrando potencial significativo para aplicações futuras na medicina veterinária.