Capítulo de livro CBQNAT

Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Tatiane Teixeira Tavares ^*; Ana Flávia Coelho Pacheco  ; Paulo Henrique Costa Paiva

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

Dra. Tatiane Teixeira Tavares, Bolsista de pesquisa nível I do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG.

Prof.  Dra. Ana Flávia Coelho Pacheco, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG e Membra do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos – LIPA/DTA/UFV.

Prof. Dr. Paulo Henrique Costa Paiva, Professor/pesquisador do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG.

Resumo: A luteína é um carotenoide com ampla possibilidade de aplicação nas indústrias de alimentos e farmacêutica, pois apresenta uma cor atrativa e potenciais benefícios para a saúde humana devido às suas atividades anti-inflamatória e antioxidante. Seu consumo diário diminui o risco de desenvolvimento de diversos tipos de câncer, doenças cardiovasculares e, principalmente, doenças da visão relacionadas à idade, como degeneração macular e catarata. Este pigmento não é sintetizado pelo organismo humano, sendo encontrado principalmente em vegetais de folhas verdes como espinafre, brócolis e couve, além da gema de ovo, caqui, milho, dentre outros alimentos. Apesar dos seus benefícios, a aplicação da luteína na tecnologia de alimentos e nutracêuticos é limitada devido à sua baixa solubilidade aquosa e instabilidade em diferentes condições de processamento. Estudos reportam que o consumo diário da luteína para garantir os benefícios à saúde humana é de aproximadamente 6 mg, fato que impulsiona a comunidade científica a aumentar os esforços visando otimizar a aplicação deste corante bioativo em diversos alimentos e fármacos.

Palavras–chave: alimento funcional, atividade biológica, carotenoide, pigmento bioativo

Abstract: Lutein is a carotenoid with a wide possibility of application in the food and pharmaceutical industries, as it presents potential health benefits due to its anti-inflammatory and antioxidant properties. Its daily intake decreases the risk of developing different types of cancer, cardiovascular diseases and specially age-related vision diseases, such as macular degeneration and cataracts. This pigment is not synthesized by the human organism, being found mainly in green leafy vegetables such as spinach, broccoli, cabbage, it can also be found in egg yolk, persimmon, corn, among other foods. Despite its benefits, the application of lutein in food technology and nutraceuticals is limited due to its low aqueous solubility and instability under different processing conditions. Studies report that the daily intake of lutein to ensure significant health benefits to humans is approximately 6 mg, this is a fact that drives the scientific community to increase the effort aimed at optimizing the application of this bioactive dye in various foods and drugs.

Key Word: functional food; biological activity; carotenoid; bioactive pigment

INTRODUÇÃO

Os carotenoides são pigmentos naturais lipofílicos e estão entre os componentes mais importantes nos alimentos por conferirem cores nos tons de amarelo e vermelho, característica que agrega boa aceitação. Há relatos na literatura de aproximadamente 800 carotenoides, os quais estão presentes em todos os organismos fotossintetizantes. Tais compostos são encontrados em frutos do mar de coloração amarela/alaranjada, flores de calêndula, frutas como melancia, caqui e manga, gema de ovo e vegetais de folha verde escura. No que tange a saúde humana, estão entre os fitoquímicos bioativos creditados na redução do risco de doenças degenerativas, como as cardiovasculares, câncer, catarata e degeneração macular, além de fortalecerem o sistema imunológico (1). Os carotenoides apresentam estrutura química bastante diversificada, fator que confere várias funções benéficas aos organismos que dependem essencialmente das propriedades físico-químicas relacionadas a cada molécula (2,3). Além disso, possuem ação antioxidante devido à capacidade de sequestrar o oxigênio e reagir com radicais livres. Não obstante, outros mecanismos também podem ser encontrados, como a absorção de luz e a filtração de luz azul para garantia da saúde ocular (4).

Devido à crescente busca por alimentos saudáveis e naturais, juntamente com o aumento no consumo de suplementos dietéticos, é esperado que as vendas de carotenoides ultrapassem os dois milhões de dólares até o ano de 2031. Estima-se que o mercado global de carotenoides apresente um crescimento constante de cerca de 5% durante o período de 2021 a 2031. Dentre os diversos carotenoides, a luteína merece destaque nesse mercado, pois é responsável por cerca de 23% desse percentual de crescimento (5).

A luteína ((3R,3′R,6′R)-β,ε-carotene-3,3′-diol) faz parte de um grupo de carotenoides pertencentes à classe das xantofilas por possuir uma hidroxila em cada um dos anéis ciclohexanos terminais de sua estrutura, apresentando coloração amarela/laranja e fórmula molecular C40H52O2 (Figura 1). Tal composto não pode ser sintetizado pelos animais, entretanto está presente no reino vegetal, sendo encontrado em plantas, bactérias e algas. Está presente principalmente em vegetais verdes escuros como espinafre, couve e brócolis, além de alimentos de coloração amarela/laranja, como gema de ovo, milho, caqui e manga (6, 7). Nos seres humanos, encontra-se principalmente na mácula da retina, podendo ser adquirida através da dieta diária (8). Segundo a National Academies of Sciences, Engineering and Medicines, o consumo diário de referência da luteína que garante os benefícios para a saúde humana é de aproximadamente 6 mg, valor bem superior ao consumo médio de um americano adulto, cujo média é de apenas 1-2 mg (9), demonstrando assim a necessidade da suplementação desse composto na dieta.

BIOSSÍNTESE

A luteína é um carotenoide derivado do terpeno, o qual é responsável pela construção de grandes cadeias carbônicas com extensa variedade de metabólitos secundários para o organismo. Os terpenóides são gerados a partir de blocos de 5 carbonos (C5), por meio da via do mevalonato (MVA). Três moléculas de acetil-CoA são complexadas para formar o mevalonato e, consequentemente, o principal bloco C5, a molécula de pirofosfato de isopentenilo (IPP), o qual é isomerizado em pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP), conforme apresentado na Figura 2. Uma alternativa de síntese para formação dos blocos IPP e DMAPP independente do MVA é conhecida como via do 2-C-metilD-eritriol-4fosfato (MEP). Esta acontece nos plastídios de bactérias fotossintetizantes, cianobactérias e microalgas, formando IPP a partir de piruvato e gliceraldeído-3-fosfato, sendo responsável pela formação da maioria dos terpenóides nestes organismos (10).

Subsequente à formação do bloco C5, há complexação dessas subunidades pelas enzimas através da condensação cabeça-cauda, formando assim moléculas maiores, como o geranil pirofosfato (C10), farnesil pirofosfato (C15) e geranilgeranil pirofosfato (C20). Estas são utilizadas como blocos para formação de compostos com cadeia carbônica maiores, como o fitoeno (C40), gerado pela condensação de duas moléculas de geranil pirofosfato (GGPP) através da enzima phytoene synthase (PSY), enquanto o fitoeno sofre uma variedade de modificações com a finalidade de formação de novos carotenoides, como o licopeno, que por sua vez sofre ciclização (11).

As enzimas licopeno ciclases são responsáveis pela ciclização do licopeno e β-caroteno. Nesse caso, é necessário a ciclização na conformação β em ambas as extremidades da molécula, sendo catalisada pela enzima β-cyclase (LCY-b), enquanto para a formação do α-caroteno há necessidade da ciclização de um anel na conformação β e outro ε pelas enzimas LCY-b e LYC-e (11).

A produção comercial da luteína através do método de síntese química possui a desvantagem de ter um baixo rendimento global, resultando em elevados custos de produção. Há relatos na literatura da produção de luteína a partir do processo biotecnológico, incluindo a extração de microalgas. Assim, o seu mercado em crescimento, junto à busca por produtos naturais, torna esse carotenoide um produto de grande interesse para a comunidade científica (12).

EXTRAÇÃO

A produção industrial de luteína ocorre através da extração de flores de calêndula, processo com alto custo principalmente pela necessidade de uma grande área para plantio e sazonalidade. Entretanto, ainda é a maneira economicamente mais viável para sua obtenção. A fim de melhorar o processo de produção e aumentar a sua comercialização, novas abordagens estão sendo investigadas (12, 13).

As microalgas são microrganismos fotossintetizantes que vêm apresentando uma alternativa biotecnológica para produção de luteína, principalmente por crescerem mais rapidamente que as flores de calêndula e demandar uma menor área de produção. Todavia, apresenta diversos desafios para sua produção tornar-se realidade, como a utilização de grande quantidade de solvente orgânico e a alta demanda de energia, o que encarece o processo (14).

BIODISPONIBILIDADE

A biodisponibilidade da luteína é baixa (aproximadamente 10-15%) e variável devido à pouca solubilidade em fase aquosa (34,2 mg L^-1), sendo dependente da natureza do solvente e/ou da molécula carreadora (15). Além disso, é instável em determinadas condições de processamento, como pHs extremos, temperatura elevada, presença de luz e oxigênio, fatores que limitam a sua aplicabilidade nas indústrias de alimentos e farmacêutica (16). Visando minimizar esses problemas, alguns estudos utilizando proteínas (albumina do soro bovino – BSA, albumina do soro humano – HSA e caseínas – CN) como moléculas carreadoras através da formação de nanoestruturas estáveis com a luteína (16, 17, 18, 19, 20) e outros carotenoides (21, 22, 23, 24) são reportados na literatura e apresentam resultados promissores (Tabela 1).

Sabe-se que as proteínas exercem o papel de transporte e proteção de componentes bioativos em alimentos funcionais devido à sua capacidade de formar complexos estáveis, evitando assim a fotodegradação e possível oxidação, o que torna necessário o aprofundamento dos estudos sobre a termodinâmica e cinética das interações proteína-carotenoide.

POTENCIAL BIOATIVO

A longa cadeia de carbonos formada por um sistema conjugado de ligações duplas e simples presentes na estrutura da luteína atribui as suas propriedades antioxidantes, enquanto os anéis ciclohexanos permitem a absorção do espectro de luz entre 400 e 500 nanômetros (25). Vários estudos têm demonstrado as atividades biológicas e farmacológicas da luteína, como anti-inflamatória, antioxidante, anticâncer, estímulo ao sistema imune, redução do risco de doenças relacionadas aos olhos e redução do risco de doenças cardiovasculares (Tabela 2).

A suplementação com luteína pode aumentar sua presença no leite materno e no plasma da mãe, resultando em uma maior concentração de luteína plasmática em seus bebês. Segundo Jeon et. al. (36), o maior consumo de luteína promove o crescimento do cérebro e cognição, justificando a ingestão desse carotenoide na dieta das mães. A luteína dietética desempenha um papel significativo na visão e no desenvolvimento cognitivo em crianças, fatores que devem encorajar o consumo de alimentos como ovo, milho, couve e espinafre. Em idosos a concentração de luteína geralmente é menor (37), o que pode agravar doenças causadas pela senilidade, como doenças da visão e cardiovasculares.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

A luteína apresenta um alto potencial como corante bioativo, o que vêm impulsionando as pesquisas com intuito de otimizar sua aplicação na indústria de alimentos, principalmente no setor de laticínios (38). De acordo com estudos de Sobral et. al. (39), a substituição do urucum por luteína na fabricação de queijo prato mostrou ser uma interessante opção tecnológica. O queijo prato com luteína teve aceitação sensorial similar ao queijo tradicionalmente adicionado de urucum. Além disso, os índices de proteólise (extensão e profundidade), pH e perfil de textura dos queijos não foram afetados durante a maturação, apesar da substituição do corante. Logo, o queijo Prato pode ser considerado uma matriz transportadora e protetora da luteína, pois a atividade antioxidante do corante também foi mantida ao longo da maturação.

Os carotenoides têm sido usados também como aditivos na alimentação de aves, com o objetivo de prover coloração às gemas dos ovos, sendo a classe das xantofilas (a qual encontra-se a luteína) as mais usadas, principalmente pelo fato de serem absorvidas e acumuladas no organismo (40).

Estudos corroboraram que cápsulas de luteína e zeaxantina presentes no mercado farmacêutico apresentaram uma significativa melhora na densidade óptica do pigmento macular, tanto em doentes com degeneração macular relacionada com a idade como em indivíduos saudáveis (41).

METODOLOGIAS

Para o presente artigo, foram realizadas buscas sistematizadas nas bases de dados Science Direct, Pubmed e Google Acadêmico, no mês de janeiro de 2023, por meio de descritores relacionados a carotenoides e luteína. Foram pré-selecionadas, inicialmente, 41 publicações, que foram avaliadas e finalmente escolhidas para discussão e síntese das informações.

CONCLUSÕES

A luteína é um carotenoide sintetizado industrialmente através de plantas e biotecnologicamente por microalgas. Está presente nos seres humanos principalmente na mácula da retina, podendo ser adquirida através da dieta diária. Tem sido considerada uma molécula promissora, com vários campos de aplicação, pois apresenta atividades biológicas e farmacológicas como anti-inflamatória, antioxidante, anticâncer, estímulo ao sistema imune, redução do risco de doenças relacionadas aos olhos e redução do risco de doenças cardiovasculares.

Para atender os anseios do mercado consumidor, que está sempre buscando alimentos saudáveis e naturais, diversas pesquisas vêm sendo realizadas nos últimos anos com objetivo de incluir a luteína como um ingrediente alimentar funcional. Apesar da luteína ser um corante lipofílico, o que a torna pouco solúvel em água e instável a diversas condições de processamento na indústria de alimentos, ela pode ser carreada por várias proteínas, como aquelas presentes no leite (tanto as proteínas do soro como as caseínas), o que a torna uma excelente candidata para substituir os corantes artificiais.

Resultados promissores acerca da formação de sistemas nanoestruturados que possibilitam um aumento da estabilidade e biodisponibilidade da luteína tem sido relatados, porém os estudos devem ser intensificados com o intuito de otimizar a aplicação da luteína nas indústria de alimentos e nutracêuticos, sem comprometer as suas atividades biológicas e ação de pigmentação.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem as instituições que contribuíram diretamente para a execução desse trabalho, como a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais – Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT).

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Mateus Santos Carapiá^*; Anderson Henrique Venâncio; Cassia Duarte Oliveira; Bruna Azevedo Balduino; Silvana Marcussi 

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Este trabalho foi escrito por:

*Autor correspondente (Corresponding author: Mateus Santos Carapiá

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Resumo: Os compostos fenólicos, também chamados de polifenóis, fazem parte de uma classe de substâncias derivadas da fenilalanina e tirosina e adotam uma grande variedade de estruturas que possuem pelo menos um anel aromático com um ou mais grupos hidroxilas. A atividade antioxidante desses compostos é atribuída principalmente à presença dos grupamentos hidroxilas na estrutura dos polifenóis. Os compostos fenólicos podem ser agrupados em dois grandes grupos: flavonoides (antocianinas, flavonóis, isoflavonas e etc.). A biodiversidade de vegetais no Brasil, no que se refere às plantas popularmente utilizadas contra processos inflamatórios, impulsiona a procura por novos compostos bioativos. Dentre as diferentes classes de compostos naturais bioativos, os flavonoides se destacam por suas ações biológicas, por exemplo, a capacidade dos polifenóis sobre processos inflamatórios e sistema imunológico, conferindo assim um alto potencial farmacológico. Os compostos fenólicos são capazes de interagir por forças de Van der Waals com as regiões apolares do sítio catalítico das estruturas de proteases e PLA₂, modulando sua atividade enzimática, visto que essas regiões são as responsáveis pelo acoplamento enzima-estruturas celulares Além disso, flavonoides podem atuar como complexantes de íons metálicos bivalentes, tornando-os indisponíveis para se ligar às enzimas para as quais agem como cofatores, respectivamente PLA₂s e metaloproteases, podendo em alguns casos reduzir efeitos tóxicos, como por exemplo, a genotoxicidade induzida por essas enzimas.

Palavras–chave: biomoléculas, enzimas, produtos naturais, toxicologia

Abstract: Phenolic compounds, also called polyphenols, are part of a class of substances derived from phenylalanine and tyrosine and adopt a wide variety of structures that have at least one aromatic ring with one or more hydroxyl groups. The antioxidant activity of these compounds is mainly attributed to the presence of hydroxyl groups in the structure of polyphenols. Phenolic compounds can be grouped into two large groups: flavonoids (anthocyanins, flavonols, isoflavones, etc.). The biodiversity of plants in Brazil, with regard to plants popularly used against inflammatory processes, drives the search for new bioactive compounds. Among the different classes of natural bioactive compounds, flavonoids stand out for their biological actions, for example, the ability of polyphenols on inflammatory processes and the immune system, thus conferring a high pharmacological potential. Phenolic compounds are capable of interacting with the hydrophobic regions present in the structures of proteases and PLA₂, modulating their enzymatic activity, since the hydrophobic regions of these enzymes are responsible for their coupling with cellular structures. bivalent  metalics ions, making them unavailable to bind to the enzymes for which they act as cofactors, respectively PLA_2s and metalloproteases, and in some cases may reduce toxic effects, such as the genotoxicity induced by these enzymes.

Key Word: biomolecules, enzymes, natural, products toxicology

INTRODUÇÃO

Os benefícios de uma dieta rica em alimentos fontes de compostos fenólicos, nos organismos, estão geralmente associados a atividade antioxidante de diferentes compostos fenólicos presentes nesses produtos, especialmente os flavonoides (COELHO et al., 2016; YIN et al., 2015; ZIELINSKI et al., 2014).

Os compostos fenólicos com atividade antioxidante são apontados como importantes agentes no retardo do envelhecimento, assim como na prevenção de doenças degenerativas, cardiovasculares e cerebrais (MORAES-DE-SOUZA et al., 2008). Além da atividade antioxidante, estes compostos desempenham outras funções no organismo, atuando como anti-inflamatórios, anti-aterogênicos, vasodilatadores, participam como moduladores de rotas enzimáticas, da expressão gênica e contribuem melhorando as funções de membranas e receptores celulares (CORRÊA et al., 2015).

No contexto da exploração científica de produtos nutracêuticos, os produtos vegetais fontes de compostos fenólicos de destacam pela composição rica em moléculas que atuam na prevenção e como adjuvantes no tratamento de diversas doenças de origem e desenvolvimento inflamatório. Dessa forma o presente trabalho tem por objetivo expor, ampliar e popularizar as atividades biológicas de produtos vegetais fontes de compostos fenólicos sobre a modulação de enzimas inflamatórias, de forma a prospectar os benefícios à saúde humana, associados à essas substâncias bioativas, principalmente flavonoides.

TÓPICOS

Compostos fenólicos em alimentos

As reações oxidativas que ocorrem nas células aeróbicas, assim como o próprio processo de respiração, resultam na formação de espécies reativas, como os radicais livres, os quais causam alterações nas estruturas de moléculas livres e nos componentes celulares, prejudicando a funcionalidade do organismo, e contribuindo assim para o surgimento de doenças, tais como, doenças inflamatórias, tumores malignos, mal de Alzheimer e doenças cardiovasculares, bem como aceleram o processo de envelhecimento (SENGER et al., 2010; SILVA et al., 2010).

Espécies reativas de oxigênio são formadas in vivo durante o metabolismo aeróbio normal, porém, disfunções na metabolização dessas espécies podem levar a seu acúmulo, e consequente desenvolvimento de várias doenças. A ação de radicais livres também pode causar danos oxidativos em moléculas de DNA, desempenhando um papel importante nos processos de mutagênese e carcinogênese (BIANCHI et al., 1999). Vários estudos têm demonstrado que os radicais livres causam danos oxidativos em diferentes moléculas, como lipídios e proteínas (BUTKOVIC et al., 2004; GARCÍA-ALONSO et al., 2004).

Por isso, as células humanas possuem mecanismos antioxidantes para promover a metabolização adequada das espécies reativas e fornecer proteção contra os efeitos prejudiciais dos radicais livres, que são consequências inevitáveis da vida aeróbica. Para conseguir uma proteção hábil, os tecidos tem a sua disposição um integrado sistema antioxidante, trata-se de um arranjo de vários componentes hidrofóbicos (como vitamina E; carotenoides), hidrossolúveis (como ácido ascórbico; glutationa) e proteico/enzimáticos (como glutationa peroxidase; superóxido dismutase; catalase) (McLEAN et al., 2005).

Algumas substâncias, chamadas de antioxidantes, são capazes de inibir a ação dos radicais livres, interrompendo a cadeia de propagação das reações oxidativas promovidas por essas espécies.  Nos vegetais, os principais antioxidantes são as vitaminas C e E, os carotenoides e os compostos fenólicos, especialmente os flavonoides (CORRÊA et al., 2015; SILVA et al., 2010).

Denomina-se antioxidante qualquer espécie química que tem a capacidade de diminuir ou cessar os danos resultantes de reações oxidativas (como rancificação e formação de off-flavors em alimentos). Os antioxidantes podem proporcionar distintas propriedades protetoras e atuar em várias etapas dos processos de oxidação, trabalhando por diversos mecanismos e são distribuídos em duas categorias: os antioxidantes primários e secundários. Os primários são as substâncias que possuem capacidade de cessar ou diminuir a oxidação por inativação de radicais devido à doação de hidrogênio ou de elétrons, transformando assim os radicais em compostos estáveis. Já os secundários oferecem uma ampla diversidade de maneiras de ação: ligando a cátions metálicos (alteração de valência); inativando espécies reativas de oxigênio, transformando hidroperóxidos em substâncias não-radicalares ou absorvendo radiação UV (MAISUTHISAKUL et al., 2007).

A presença dos radicais é crítica para a manutenção de muitas funções fisiológicas normais. Algumas espécies de radicais livres são: oxigênio singlete (1O2), radical superóxido (O2-), radical hidroxila (OH-), óxido nítrico (NO-) e peroxinitrito (ONOO-) (BIANCHI et al., 1999).

Os antioxidantes são capazes de interceptar os radicais livres gerados pelo mecanismo celular ou por fontes exógenas, impedindo o ataque sobre os lipídios, nos aminoácidos das proteínas, na dupla ligação dos ácidos graxos poli-insaturados e nas bases do DNA, evitando a formação de lesões e perda da integridade celular (PODSEDEK et al., 2007).

Os polifenóis ou compostos fenólicos, são produtos do metabolismo secundário de plantas, produzidos durante o crescimento habitual e em condições de estresse, como radiação ultravioleta (UV), infecções e ferimentos (BALASUNDRAM et al., 2006). Essas substâncias atuam como antioxidantes, colaborando na pigmentação, aproximando polinizadores e agindo como protetores contra radiação e patógenos (WROLSTAD et al., 2005). Nos alimentos, os compostos fenólicos podem ser responsáveis pelo sabor amargo, flavor, adstringência, coloração, odor e estabilidade (CASTAÑEDA OVANDO et al., 2009).

Os fenólicos são compostos largamente difundidos na natureza sendo que mais de oito mil polifenóis já foram identificados em plantas. Esse amplo e complexo grupo integra os constituintes de uma variedade de vegetais, frutas, hortaliças, e alimentos industrializados (ANGELO et al., 2007).

Os compostos fenólicos são produzidos a partir de duas vias biossintéticas, com possibilidade de simultaneidade entre elas: a via do ácido chiquímico, a partir da eritrose-4-fosfato e fosfoenolpiruvato e a via do ácido mevalônico, pela condensação entre unidades de acetil-CoA e acetoacetil-CoA, sendo assim, uma variedade de estruturas polifenólicas, de origem mista, pode ser sintetizada, desde de ácidos fenólicos de baixa massa molecular até compostos com alto grau de polimerização, como taninos e flavonoides (SIMÕES et al., 2004; TAIZ et al.; ZEIGER et al., 2013).

Os flavonoides constituem o maior grupo de fenólicos de plantas, representando mais da metade dos compostos fenólicos que ocorrem naturalmente (BALASUNDRAM, SUNDRAM e SAMMAN, 2006). Dividem-se em seis classes: antocianinas, flavanonas, flavonas, flavonóis, isoflavonas e flavanóis (ANGELO et al., 2007).

A estrutura dos flavonoides tem sua base no núcleo que por sua vez consiste de dois anéis fenólicos, denominados respectivamente, A e B, além de um anel C, podendo ser um pirano heterocíclico, como em flavanóis (catequinas) e antocianidinas, ou pirona, assim como nos flavonóis, flavanonas flavonas e isoflavonas, que possuem um grupamento carbonila na posição C-4 do anel C, abrangendo assim as principais classes dos flavonoides (ANGELO et al., 2007; HUBER e RODRIGUEZ-AMAYA, 2008).

Os flavonoides, em especial as antocianinas e flavonóis, são utilizados pelas plantas atraindo polinizadores, disseminadores de sementes e conferindo pigmentação em sementes, folhas, flores e frutos. Os flavonoides possuem outras funções, como na sinalização entre plantas e micróbios, em alguns vegetais esses compostos podem ainda atuar na fertilidade, na defesa como agentes antimicrobianos e na proteção à radiação ultravioleta (WINKEL-SHIRLEY et al., 2001).

Os flavonoides (exceto as catequinas) são presentes em plantas geralmente na forma glicosilada, ou seja, unidos a monossacarídeos, sendo principalmente o-glicosídeos, com o açúcar ligado ao grupamento hidroxila (OH) na arranjo C3 ou C7 (ANGELO et al., 2007). Os polifenóis despertam interesse devido a investigações epidemiológicas que apontam que uma alimentação rica nestes compostos está relacionada ao baixo risco de complicações cardiovasculares e alguns tipos de câncer. Afirma-se cientificamente que as propriedades associadas à saúde desempenhada pelos fenólicos, especialmente flavonoides, são fundamentadas principalmente na sua ação antioxidante, agindo como sequestradores de radicais livres e quelantes de íons metálicos que catalisam a peroxidação de lipídeos (ROSSA et al., 2017). Outras formas de ação também são atribuídas aos flavonoides, como diminuição da proliferação celular, ação estrogênica, antibacteriana, antiaterogênica, anticoagulante, anti-inflamatória, antifibrótica e anti-hipertensiva (COELHO et al., 2016; YIN et al., 2015; ZIELINSKI et al., 2014; WILLIANS et al., 2004).

Os ácidos fenólicos também correspondem aos principais compostos que fazem parte do grupo de compostos fenólicos, estando vinculados à formação de compostos derivados e em reações químicas e biológicas nas plantas (SIMÕES et al., 2007). Os ácidos fenólicos se caracterizam por possuírem um anel benzênico, com um grupo carboxílico e um ou mais grupos hidroxilas e/ou metoxila na estrutura molecular, conferindo propriedades antioxidantes às plantas (SOARES et al., 2002).

Os ácidos fenólicos são divididos em dois grupos, derivados do ácido hidroxibenzóico e derivados do ácido hidroxicinâmico. Os ácidos hidroxibenzóicos incluem os ácidos p-hidroxibenzóico, protocatecuico, vanílico, gálico e siríngico, enquanto os ácidos hidroxicinâmicos, são substâncias aromáticas com 3 carbonos que formam uma cadeia lateral (C6-C3), como por exemplo, os ácidos p-cumárico, cafeico, ferúlico e sinápico (ANGELO et al., 2007).

Embora existam diversos estudos comprovando os benefícios para a saúde por via da ingestão de compostos fenólicos, pouco se sabe sobre a atividade dos seus metabólitos em sistemas biológicos, além disso, as avaliações sobre a eficácia de compostos bioativos, são geralmente realizadas in vitro, investigando o “composto-mãe”, mas não os seus metabólitos circulantes. Desta forma, aponta-se a necessidade de novos estudos para compreender a ação desses compostos, assim como os benefícios dos produtos de seu metabolismo no organismo humano (PINTO et al., 2013).

Hemostasia, Processo Inflamatório e sua relação com compostos fenólicos

A hemostasia, trata-se de um complexo e eficiente mecanismo, de natureza fisiológica de defesa contra a perda descontrolada de sangue. A partir das propriedades não trombogênicas dos vasos, a normalidade da fluidez do sangue é mantida. A injúria aos vasos resulta numa imediata resposta hemostática que previne a hemorragia (BERGER et al., 2014).

O sistema hemostático é resultado de um conjunto de processos regulados criteriosamente e com elevada eficiência, isto inclui a parede vascular, as estruturas e os agentes vasoativos associados a vasoconstrição e a vasodilatação, os fatores que acarretam a adesão e a agregação das plaquetas, compondo o tampão hemostático, e a ativação dos fatores da cascata de coagulação, levando a produção de redes de fibrina (Figura 3). Subsequentemente, os coágulos são decompostos pelo sistema fibrinolítico, durante a regeneração total do tecido danificado. Em circunstância em que qualquer membro desses mecanismos esteja modificado, a hemostasia é afetada e o resultado pode ser tanto trombose como hemorragia (DAVIE et al., 1991; DAHLBÄCK et al., 2000)

Diversas patologias estão associadas ao processo inflamatório, tais como contusões, tendinites, infecções respiratórias, asma e doenças autoimunes. Seu objetivo é conter a causa primária da lesão celular, causada por microrganismos ou agentes físicos, deste forma, os processos inflamatórios apresentam-se como um mecanismo de defesa do organismo (COUTINHO et al., 2009).

Inicialmente, a resposta inflamatória não é específica, independentemente do tipo da injúria. Os eventos que sucedem essa reação, são dependentes de fatores relacionados ao agente danoso ao próprio tecido danificado. As reações inatas ocorrem no interior dos tecidos, dividindo-se em eventos vasculares e celulares. Os vasculares são caracterizados por modificações no calibre do vaso, que resultam em aumento no fluxo de sangue e por variações na permeabilidade vascular, culmina no extravasamento de exsudato para o interstício, seguido da formação de edema (ABBAS et al., 2008).

Os responsáveis pela vasodilatação e pelo aumento da permeabilidade vascular são os mediadores, formados a partir do plasma e células. Esses mediadores podem agir de forma isolada, conjunta ou em sequência, de modo a ampliar a resposta inflamatória e alterar sua evolução. Em relação aos eventos celulares, as células associadas à inflamação estão contidas no tecido (por exemplo, células endoteliais e macrófagos) ou podem ter acesso a região afetada através da circulação (como plaquetas e leucócitos) (ABBAS et al., 2008).

No decorrer das reações imunes e inflamatórias, as citocinas são liberadas de modo a regular a ação das células que compõem o sistema e atuam favorecendo a aderência leucocitária ao endotélio, aumentando a produção de prostaciclina e desencadeando uma cascata de citocinas secundárias (por exemplo, as quimiocinas) que agem atraindo e ativando as células inflamatórias móveis (LÓPEZ-POSADAS et al., 2008), por isso, essas biomoléculas são alvos de investigação, sendo os compostos fenólicos uns dos principais moduladores enzimáticos de origem majoritariamente vegetal.

O desenvolvimento da química de produtos naturais de origem vegetal, através da interação com a farmacologia, é decorrente do trabalho de diversos grupos de pesquisa. O surgimento de novos alvos terapêuticos para o processo de inflamação, assim como os trabalhos de modelagem molecular, correlacionando a estrutura com a atividade, apresentam-se como ferramentas fundamentais na descoberta e avaliação de novos compostos (COUTINHO et al., 2009).

Na investigação da ação anti-inflamatória de compostos fenólicos, são realizados métodos in vitro e in vivo. Os ensaios in vitro são feitos em cultura de células e visam verificar a capacidade do polifenol em reduzir ou até mesmo inibir a formação de mediadores, a síntese de enzimas e citocinas relacionadas, a proliferação de linfócitos, etc. Os ensaios in vivo empregam agentes que induzem a inflamação no animal (por exemplo: carragenina, PMA – Acetato de Miristato de Forbol, e TPA – 12-Otetradecanoilforbol-13-acetato), objetivando avaliar se o composto fenólico tem capacidade de inibição ou redução na formação de edemas, na migração de células responsáveis pela defesa, na produção de mediadores e enzimas (COUTINHO et al., 2009; CHEN et al., 2018).

Os flavonoides, como os flavonóis quercetina e kaempferol são relatados como distribuídos amplamente pelo reino vegetal e apresentam forte ação anti-inflamatória, atribuída à inibição das enzimas fosfolipases A2 (PLA2), lipoxigenase, cicloxigenase e inibição da síntese de óxido nítrico através da modulação da enzima iNOS e da produção de citocinas pró-inflamatórias (KIM et al., 2004).

Compostos bioativos oriundos de alimentos, têm sido empregados para modular a inflamação crônica e prevenir o início do câncer através da regulação dos mecanismos anti/pró-inflamatórios. Dentre eles estão (-) – epigalocatequina-3-galato, curcumina, resveratrol, genisteína, luteolina, quercetina, que possuem algum grau de inibição de mediadores pró-inflamatórios como TNF-α, IL-6, COX-2, iNOS, fator nuclear kappa B (NF-κB) e promovem mediadores anti-inflamatórios incluindo fator de crescimento transformador beta (TGF-β), IL-10, receptor ativado por proliferador de peroxissoma gama (PPAR-γ), glutationa e catalase (KIM et al., 2009).

Trabalhos relacionando a estrutura do flavonoide com sua atividade biológica são fundamentais no processo de obtenção de novos agentes com ação anti-inflamatória. Estes estudos visam determinar as funções orgânicas responsáveis pela efeito farmacológico e compreender como ocorre a interação do polifenol com o receptor, de modo a poder aperfeiçoar o composto original no que se refere à sua atividade (COUTINHO et al., 2009). Dentre os fatores estruturais de relevância para a ação anti-inflamatória de flavonoides, encontram-se: a instauração no anel C (na posição 2-3), a numeração e posicionamento dos grupamentos hidroxilas e a não glicosilação molecular. No entanto, mesmo sem possuir esses padrões, subclasses de flavonoides também se destacam por sua ação sobre enzimas da cascata de inflamação, como por exemplo a aglicona kaempferol (LÄTTIG et al., 2007).

As interações entre os polifenóis e as proteínas podem acarretar mudanças em algumas propriedades físico-químicas das macromoléculas, como: estabilidade térmica, solubilidade e digestibilidade. Através da ligação do composto fenólico com a porção lateral da cadeia proteica em pH >7, ocorre a liberação de hidrogênios que se ligam à proteína gerando, por exemplo, pontes cruzadas de hidrogênio, de modo a alterar a atividade de algumas enzimas (OZDAL et al., 2013). Além disso, compostos fenólicos, como os taninos, podem precipitar proteínas e formar complexos insolúveis com diversos íons metálicos, fundamentais para a atividade catalítica das enzimas, minimizando assim seu potencial catalítico (QUILES et al., 2002).   

Estudos que investigaram interações entre compostos vegetais e toxinas por simulação apontam a provável ligação destes inibidores aos sítios catalíticos de enzimas. Foi observado por Cavalcante et al. (2007) uma diminuição de 40% na atividade enzimática da PLA2 da peçonha de Crotalus durissus terrificus, sendo essa redução associada à ligação da quercetina, no sítio catalítico da PLA2, próxima ao resíduo de Histidina da posição 48 (His48) (CAVALCANTE et al., 2007). Através da utilização de polifenóis isolados (polihidroxi benzenos e polihidroxi acetofenonas), Silva e Fernandes Júnior (2010) conseguiram reduzir a atividade enzimática de PLA2s contidas na peçonha de Crotalus adamanteus. Os autores ainda observaram no estudo, por meio de análises computacionais que os compostos fenólicos se ligavam ao aminoácido Asp49, desestabilizando a coordenação certa do íon no sítio catalítico, culminando na diminuição da atividade enzimática.

Peçonhas de serpentes como fonte de enzimas inflamatórias: inibição da atividade catalítica via interação com compostos fenólicos

As peçonhas de serpentes possuem uma complexidade distinta quando comparadas às peçonhas de outros animais, como aranhas e escorpiões (ZELANIS e TASHIMA, 2014). Peçonhas de serpentes consistem em uma matriz mais diversificada de proteínas e peptídeos de maior peso, o que resulta em uma grande variedade de efeitos farmacológicos e toxicológicos (ZHANG et al., 2015). As peçonhas de Bothrops e Crotalus são constituídas de misturas complexas de enzimas, peptídeos, lipídeos, nucleotídeos, proteínas não enzimáticas e outros íons (KINI et al., 2006).

As famílias de enzimas dominantes nessas peçonhas são: fosfolipases A2 (PLA2s), metaloproteases (SVMP) e serinoproteases (SVSP), além de peptídeos de três dígitos (3FTX), enquanto as famílias secundárias compreendem proteínas secretoras ricas em cisteína, L-aminoácido oxidases, desintegrinas e peptídeos natriuréticos (SLAGBOOM et al., 2017; TASOULIS e ISBISTER, 2017; MUNAWAR et al., 2018).

A diversidade das isoformas de PLA2s encontradas na peçonha de diferentes serpentes reflete uma variedade de fatores, incluindo a história evolutiva, dieta, filogeografia e condições ambientais relacionadas a uma espécie ou população dentro de uma espécie (ZANCOLLI et al., 2019)

As enzimas da família das fosfolipases A2 (PLA2s) são estáveis, com massa molecular relativamente pequena (~14 kDa), dependentes de cálcio e ricas em interações dissulfeto, que catalisam a hidrólise de ligações éster de fosfoglicerídeos, formando ácidos graxos, especialmente ácido araquidônico e lisofosfolipídeos (YARLA et al., 2015). O ácido araquidônico é um precursor de moléculas envolvidas em processos inflamatórios, como prostaglandinas, leucotrienos e tromboxanos (CARVALHO et al., 2013). As principais vias enzimáticas na conversão do ácido araquidônico em lipídeos bioativos são: cicloxigenase (COX) e lipoxigenase (LOX) (REDDY et al., 2015).

Entre as proteases destacam-se as serinoproteases que agem seletivamente sobre fatores da cascata de coagulação, com ação na agregação plaquetária, fibrinólise e coagulação, e as metaloproteases, enzimas dependentes de zinco, responsáveis por hemorragias, mionecrose e danos teciduais colaborando para o perda de função ou amputação do membro e inflamação local (GUTIÉRREZ et al., 2010; OLIVEIRA et al., 2016).

As serinoproteases e metaloproteases possuem um perfil farmacológico diversificado, o que inclui ações sobre as proteínas da cascata de coagulação, tais como a atividade do tipo trombina sobre o fibrinogênio, a ativação do fator V e da proteína C, a fibrinogenólise, a ativação do plasminogênio e a indução da agregação plaquetária. As serinoproteases são geralmente conhecidas como ‘trombina-like’ por atuarem diretamente na conversão do fibrinogênio plasmático em fibrina, sem o envolvimento da trombina endógena (MARKLAND et al., 1998; SERRANO et al., 2005).

Os compostos fenólicos são capazes de interagir com as regiões hidrofóbicas presentes nas estruturas de proteases e PLA2s, modulando sua atividade enzimática, visto que as regiões hidrofóbicas dessas enzimas são responsáveis por seu acoplamento com as estruturas celulares (ALVES et al., 2008; CISCOTTO et al., 2009; GUO et al., 2012; IZIDORO et al., 2014; NAUMANN et al., 2011). Além disso, flavonoides podem atuar como agentes quelantes de cátions, como o Ca²⁺ e Zn²⁺, sequestrando-os, e assim, impedindo-os de se ligarem aos sítios catalíticos de enzimas para as quais agem como cofatores, podendo em alguns casos reduzir efeitos tóxicos, como por exemplo, a genotoxicidade induzida por essas enzimas (DIAZ et al., 2005; BRENES et al., 2010).

Compostos fenólicos são apontados como inibidores de metaloproteases e PLA2s, indicando a provável ligação dos polifenóis aos sítios catalíticos das enzimas, além de outros mecanismos inibidores já relatados (CAVALCANTE et al. (2007).

Nesse contexto, as peçonhas de serpentes e suas toxinas isoladas configuram ferramentas valiosas para estudos bioquímicos/ fisiológicos/ farmacológicos/ toxicológicos, assim como para a caracterização de moléculas que atuam sobre células ou moléculas humanas, modulando diversos processos no organismo.  Uma diversidade de funções biológicas exercidas por toxinas de peçonhas de serpentes ainda é passível de exploração, incluindo suas propriedades inflamatórias e suas interações com neurônios sensoriais e outros compartimentos do sistema nervoso, levando assim à elucidação de novas funções biológicas e ao desenvolvimento de ferramentas de pesquisa (FERRAZ et al. 2019).

CONCLUSÕES

Incontáveis são as correlações entre o uso de vegetais como fonte de compostos bioativos, a exemplo dos fenólicos, e os benefícios à saúde humana, tanto advindas do conhecimento tradicional popular quanto pelas comprovações científicas, assim, destaca-se a relevância de promover continuidade e o incentivo à tradição do consumo de produtos de origem vegetal, bem como direcionar esse conhecimento para a ampliação e desenvolvimento de novas formulações e/ou produtos, como por exemplo, nutracêuticos e cosméticos à base de alimentos fonte de compostos bioativos, dentre outras substâncias farmacologicamente ativas que promovam a manutenção dos processos fisiológicos em humanos, promovendo sua saúde e qualidade de vida.

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Gabriela Lucca Del Angelo¹; Isabela Silva de Oliveira²; Tamires Barlati Vieira da Silva³; ²Rosane Marina Peralta⁴; Rúbia Carvalho Gomes Corrêa^5,6

¹Mestranda no Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Limpas da Universidade Cesumar – UNICESUMAR.

²Egressa do Programa de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Segurança Alimentar da Universidade Cesumar – UNICESUMAR.

³Egressa do Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos da Universidade Estadual de Maringá.

⁴Docente e Pesquisadora no Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos da Universidade Estadual de Maringá.

⁵Docente do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Limpas da Universidade Cesumar – UNICESUMAR.

⁶Pesquisadora no Instituto Cesumar de Ciência, Tecnologia e Inovação – ICETI – UNICESUMAR.

Introdução Hymenaea courbaril L., popularmente conhecida como Jatobá, é uma árvore leguminosa abundante nas florestas brasileiras. A espécie tem valor econômico pela madeira e também por possuir folhas, cascas, seiva, resina e frutos com propriedades antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatórias, antiplasmódicas e larvicidas. No interior da vagem a polpa farinácea de sabor doce é utilizada na culinária para enriquecer alimentos. O biorresíduo gerado pelo processamento da polpa, as cascas da vagem (fruto), ainda é subinvestigado e subexplorado. Objetivo O objetivo deste trabalho foi realizar uma investigação sobre a atividade antioxidante do biorresíduo do fruto de H. courbaril, uma biomassa usualmente descartada. Métodos: As vagens inteiras e maduras foram coletadas, higienizadas e a polpa e sementes foram separadas manualmente. Em seguida, as cascas das vagens foram trituradas em pedaços menores e então processadas em um moinho de facas para a obtenção de um pó fino, a farinha da casca da vagem do Jatobá (CVJ), foi peneirada para a padronização da granulometria. Para obtenção dos extratos foi utilizado metodologia convencional de maceração no skaker e proporção de CVJ/solução extratora de 1:20, ou seja, para 1 g de resíduo foi usado 20 mL de líquido extrator. Foram testados como solução extratora: (1) água deionizada e (2) solução de etanol: água deionizada (70:30 v/v). Os extratos liofilizados foram utilizados no ensaio de redução do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA) com Trolox (ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-carboxílico, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA) como controle positivo. Resultados: Os extratos apresentaram bons valores de capacidade antioxidantes, com IC₅₀ de 5,40±0,73 µg/mL para o extrato aquoso e para o extrato hidroetanólico o valor foi de 0,71±0,33 µg/mL). O extrato com maior potencial antioxidante foi o hidroetanólico, com capacidade antioxidante próxima à do Trolox (IC₅₀ = 0,11± 0,67 µg/mL). Possivelmente pela natureza dos compostos extraídos (compostos fenólicos) pela solução etanol: água. Conclusão: O resíduo gerado pelo processamento industrial da polpa de Jatobá apresenta potencial para ser aproveitado como fonte de moléculas e/ou extratos bioativos, seguindo o conceito de bioeconomia circular e contribuindo a exploração sustentável da espécie H. courbaril.

Palavras-chave: Hymenaea courbaril L, Atividades biológicas, Extrato natural

Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Resumo: A juçara (Euterpe edulis Martius) é uma palmeira nativa da Mata Atlântica, que produz frutos redondos que recentemente ganharam destaque mundial, principalmente por sua semelhança com frutos de Euterpe oleracea e Euterpe precatoria Martius utilizados na produção de açaí. As bagas da juçara se evidenciam pelo alto valor nutricional, que na sua composição apresenta diversos tipos de nutrientes, incluindo ácidos graxos, proteínas, fibras, minerais e vitaminas, além de compostos bioativos como antocianinas, flavonoides e ácidos fenólicos, e o seu consumo está associados a atividades biológicas potentes. Os frutos apresentam intensa coloração arroxeada e essa característica pode ser atribuída as antocianinas, pertencentes ao grupo dos flavonoides. A capacidade antioxidante de espécies frutíferas da Mata Atlântica gera perspectivas promissoras para a exploração sustentável desse importante bioma. No corpo humano os efeitos antioxidantes dos compostos fenólicos ajudam a proteger as células contra os danos oxidativos causados pelos radicais livres. Conclui-se que as características nutricionais, físicas e químicas encontradas nos frutos de juçara contribuem com os estudos de valorização dos alimentos regionais na alimentação humana. Os resultados mostram perspectivas promissoras para o aproveitamento desta fruta tropical com composição química composta por compostos consideráveis níveis de ​ácidos fenólicos, antocianinas e apresentando atividade antioxidante.

Palavras–chave: Antocianinas, atividade antioxidante, compostos fenólicos, Euterpe edulis Martius

Abstract: The juçara (Euterpe edulis Martius) is a palm tree native to the Atlantic Forest, which produces round fruits that have recently gained worldwide prominence, mainly due to their similarity with the fruits of Euterpe oleracea and Euterpe precatoria Martius used in the production of açaí. The juçara berries are known for their high nutritional value, which in their composition presents several types of nutrients, including fatty acids, proteins, fibers, minerals and vitamins, in addition to bioactive compounds such as anthocyanins, flavonoids and phenolic acids, and their consumption is associated with potent biological activities. The fruits have an intense purplish color and this characteristic can be attributed to the anthocyanins, which belong to the flavonoid group. The antioxidant capacity of fruit species from the Atlantic Forest generates promising perspectives for the sustainable exploitation of this important biome. In the human body, the antioxidant effects of phenolic compounds help protect cells against oxidative damage caused by free radicals. It is concluded that the nutritional, physical and chemical characteristics found in the juçara fruits contribute to studies on the enhancement of regional foods in human nutrition. The results show promising prospects for the use of this tropical fruit with chemical composition composed of compounds with considerable levels of phenolic acids, anthocyanins and presenting antioxidant activity.

Key Word: Anthocyanins; antioxidant activity; phenolic compounds; Euterpe edulis Martius

INTRODUÇÃO

Um maior consumo de frutas é recomendado devido a uma grande quantidade de nutrientes e fitoquímicos, que com essa ingestão serão disponibilizados na dieta humana. E esses compostos, quando administrados em quantidades adequadas, estão associados a uma menor incidência de diversas doenças (1).

Entre as espécies de palmeiras brasileiras, o açaí (Euterpe oleracea Mart.) e a juçara (Euterpe edulis Martius) são citados como “superalimentos” (2). Vários pesquisadores têm buscado novas fontes de compostos bioativos naturais para tornar a dieta humana mais funcional e saudável. Euterpe edulis Martius pertencente à família Arecaceae, é popularmente conhecida como Juçara, uma árvore nativa da Mata Atlântica e predominantemente distribuída nos estados das regiões sul e sudeste do Brasil (3).

A regeneração natural e a conservação de Euterpe edulis Martius foram muito prejudicadas pelo desmatamento e intensa extração ilegal de palmito principalmente na década de 1970. Assim, visando diminuir o processo de exploração, organizações sem fins lucrativos e órgãos governamentais têm incentivado cada vez mais outras opções para a exploração sustentável dessa espécie e também o aproveitamento de seus frutos inserção na dieta humana (4, 5).

A comercialização da polpa de juçara pode ser considerada uma estratégia importante para a conservação da Euterpe edulis Martius. A colheita do fruto não provoca a morte da palmeira e que pode ser feita anualmente na mesma palmeira e rende sementes adequadas para o replantio. Também a comercialização da polpa é um meio de geração de renda para comunidades da Mata Atlântica (6).

TÓPICOS

Caracterização dos frutos e processamento da polpa

A juçara (Euterpe edulisMartius) é uma palmeira nativa da Mata Atlântica brasileira que produz pequenas bagas globosas e violetas que se assemelham às bagas de Euterpe oleracea e Euterpe precatoria, mais conhecidas como açaí (7). Os frutos da juçara tem formatos arredondados e contêm uma única semente recoberta por um pericarpo roxo escuro e fino. Geralmente esses frutos são macerados com água e separados de suas sementes para obtenção de uma polpa espessa, que para o consumo, pode ser congelada e/ou utilizada para processamento de suco, sorvete, licor e outros produtos (8) de acordo com a cultura alimentar da região. O fruto redondo produzido pela juçara, é composto por uma semente marrom-clara que corresponde a cerca de 90% do diâmetro do fruto (1 a 2 cm) e até 90% do seu peso (0,7g a 1,9g). As sementes são cobertas com uma pele preta brilhante. É um fruto não climatérico, ou seja, os períodos de maturação e frutificação podem variar de acordo com a origem climática e geográfica (9,10). Na Figura 1 estão os principais produtos e subprodutos da palmeira juçara (Euterpe edulis Martius).

De forma industrial, durante o processamento do fruto, após passar por uma despolpadora que separa o mesocarpo e o epicarpo das sementes, as bagas da juçara são normalmente comercializadas como suco ou polpa congelada, que produz resíduos (epicarpo, endocarpo, semente) que também podem apresentar importantes compostos antioxidantes (11,12). O processo de produção convencional da polpa por completo está representado na Figura 2.

Para comercialização no mercado internacional, a polpa de açaí deve se adequar a alguns critérios de qualidade a que estão sujeitos os demais frutos e polpas, o que leva a um processamento mais cuidadoso. A Figura 3 apresenta o fluxograma convencional da cadeia de produção do Juçara ou açaí. Observa-se que não existe nenhuma etapa de processamento com a finalidade para eliminação de microrganismos patogênicos e/ou inativação de enzimas na polpa, reduzindo a segurança e qualidade das polpas mesmo que congeladas (13). Um fluxograma foi desenvolvido para adequar o processamento da polpa em relação a essa etapa citada.

Composição físico-química da polpa de juçara (Euterpe edulis Martius)

A composição físico-química da polpa de juçara de frutos de diferentes regiões do país está apresentada na Tabela 1.

Em relação a composição físico-química, percebe-se que há uma variação entre os trabalhos citados. Essa variação na composição da polpa demonstra que todas as cultivares são influenciadas pela temperatura, solo, insolação, estádio de maturação, precipitação do local geográfico e também da região onde são cultivadas (4).

Como não há legislação específica sobre a polpa de juçara, os parâmetros da composição físico-química foram comparados com dados da literatura e da Instrução Normativa nº 01 de 2000 que descreve o Regulamento Técnico para fixação dos padrões de identidade e qualidade para a polpa de açaí. O Regulamento define a polpa de açaí e o açaí como: Polpa de açaí e o açaí são produtos extraídos da parte comestível do fruto do açaizeiro (Euterpe oleracea, Mart.) após amolecimento através de processos tecnológicos adequados (22).

O pH da polpa juçara está dentro dos limites mencionado para a polpa de açaí (22) que estabelece um pH mínimo de 4,00 e máximo de 6,20. Os altos valores de umidade e pH encontrados na literatura para a polpa de juçara demonstram sua característica perecível, sendo recomendável aplicar técnicas de conservação para aumentar sua estabilidade e manter a qualidade durante seu armazenamento até a distribuição para o mercado consumidor. É importante observar que as diferenças entre os valores de umidade encontradas, pode estar relacionados a quantidade de água utilizada para processamento da polpa juçara, onde algumas pesquisas descrevem a umidade da polpa processada e não do fruto in natura (23).

Acidez e sólidos solúveis são normalmente utilizados para determinar os parâmetros de maturação e atributos de qualidade, como sabor, cor, firmeza e estabilidade microbiana dos frutos (24). A Instrução Normativa nº 01 de 2000 (22) estabelece uma especificação baseada no teor de sólidos solúveis totais (°Brix) da polpa. Três graus são reconhecidos (>14% SST: Açaí grosso ou tipo A; 11–14% SST: Açaí médio ou tipo B; e 8–11% SST: Açaí fino ou tipo C). De acordo com esses parâmetros, pode-se classificar a juçara como fino ou Tipo C, porque o teor de sólidos solúveis encontrados na literatura estava entre 8 e 11 °Brix.  A Instrução Normativa nº 01 de 2000 (22) também estabelece padrão de acidez total expressa em ácido cítrico (g/100g) e classifica as polpas em graus:  aproximadamente 0,27 (g de ácido cítrico por 100 g_-1 de polpa) como açaí fino; 0,40 (g de ácido cítrico por 100 g_-1 de polpa) como açaí médio; 0,45 (g de ácido cítrico por 100 g_-1 de polpa) como açaí grosso. De acordo com esses parâmetros, pode-se classificar a juçara como açaí grosso.

Um dos componentes de maior proporção na composição da polpa de juçara são os lipídeos e podem ser considerados alimentos de alto valor calórico e nutricional, devido ao percentual elevado desse componente e também rico em proteínas e minerais. Os frutos da juçara destacam-se pelo alto teor de gordura, muito superior ao de outras pequenas frutas da floresta tropical brasileira. A juçara possui pelo menos vinte vezes mais lipídeos que a araçá, a grumixama, a uvaia (16). Os valores de lipídeos totais encontrados na literatura estão de acordo com a legislação vigente do açaí que estabelece de 20,0(g/100g) a 60,0 (g/100g). Os ácidos graxos insaturados são os dominantes na fração lipídica dos frutos (25).

 Os teores de proteínas e carboidratos da juçara encontrados na literatura, estão de acordo com a legislação estabelecida para polpa de açaí (22) (6,0 g de proteína/100 g e 40 g de carboidratos totais/100 g). A juçara pode ser uma importante fonte vegetal de proteína, pois pode fornecer, em massa fresca, até dez vezes mais proteína do que frutas comuns como maçã, uva, pera, melão e manga, que apresentam valores de 0,1 a 1% (p/p) (26). Além disso, a juçara é um bom fornecedor de minerais para a dieta humana. Os principais minerais essenciais encontrados nesses frutos são potássio, cálcio, magnésio, ferro e manganês (15, 19).

Compostos polifenólicos e atividade antioxidante dos frutos de juçara (Euterpe edulis Martius)

Os frutos juçara (Euterpe edulis Martius) apresentam uma diversidade de compostos polifenólicos que estão correlacionados com forte inibição da oxidação (25). Os polifenóis são um grupo quimicamente heterogêneo com aproximadamente 10.000 compostos (27), que de acordo com sua estrutura (número de anéis fenólicos e o tipo e número de elementos estruturais de ligação) são agrupados em diferentes divididos em não flavonoides e flavonoides. Os compostos não flavonoides são ácidos fenólicos e estilbenos, enquanto os flavonoides são divididos em antocianinas, flavonoides, flavonas, flavanonas e isoflavonas (28).

As antocianinas são os polifenóis mais abundantes em frutas e vegetais e são o grupo mais significativo de pigmentos vegetais visíveis, solúveis em água e vacuolares (29, 30). Os frutos da juçara apresentam intensa coloração arroxeada e essa característica pode ser atribuída as antocianinas, pertencentes ao grupo dos flavonoides. A cianidina-3-glicosídeo e cianidina-3-rutinosídeo são as antocianinas mais abundantes neste fruto (3).

Outras moléculas bioativas também estão presentes na composição dos frutos como os ácidos fenólicos: protocatecuico, p-cumárico, ferúlico, cinâmico, gálico e sináptico; e também flavonoides: quercetina, rutina e aromadendrina, o que confere alta capacidade antioxidante na juçara (31).

Devido à presença da grande variedade de compostos fenólicos, pesquisas têm sugerido que os frutos da juçara podem exercer efeitos antioxidantes (12, 15, 19, 20, 25). Além disso, os efeitos antioxidantes dos frutos também foram avaliados in vitro (3, 12, 19) e in vivo (32). No corpo humano, os efeitos antioxidantes dos compostos fenólicos ajudam a proteger as células contra os danos oxidativos causados pelos radicais livres, desativando ou estabilizando os radicais livres antes que eles ataquem as células do corpo (33).

Os principais compostos polifenólicos encontrados na juçara (Euterpe edulis Martius) são mostrados na Figura 4.

Na Tabela 2, observa-se os valores de compostos fenólicos totais, antocianinas e capacidade antioxidante de juçara (Euterpe edulis Martius) encontrados na literatura.

Os valores de fenólicos totais encontrados na literatura variaram de 7.72 ± 0.41 a 1992.1 ± 59.1 mg equivalentes de ácido gálico 100 g^-1 em base de peso seco. Pesquisadores classificaram o teor de polifenóis em três categorias: (GAE: ácido gálico) abaixo (<100 mg GAE/100 g), médio (100–500 mg GAE/100 g) e alto (>500 mg GAE/100 g) para amostras à base de matéria fresca, e baixo (<1000 mg GAE/100 g), médio (1000–5000 mg GAE/100 g) e alto (>5000 mg GAE/100 g) na matéria seca.

Os valores de antocianinas nos extratos de juçara variaram de 634.3 a 2033.7 ± 28.1 mg equivalentes de cianidina 3-glicosídeo 100 g^-1 matéria fresca. A variação nos níveis de antocianinas nesses extratos de juçara pode ser em parte devido às diferenças nas condições de cultivo. Em condições de campo, a composição fenólica dos tecidos vegetais pode variar com fatores sazonais, genéticos e agronômicos (35,36). Além disso, sabe-se que uma grande variabilidade em vários estágios de maturação, o que não foi mencionado em nenhum dos trabalhos o ponto de maturação dos frutos.  Além das diferentes condições de cultivo, como temperatura e precipitação, afeta os teores de compostos polifenólicos (37). O consumo dos frutos juçara é altamente recomendado porque alimentos com alto teor de polifenóis e atividades antioxidantes demonstraram prevenir várias doenças associadas ao estresse oxidativo, como câncer e doenças cardiovasculares e neurodegenerativas (38).

CONCLUSÕES

Conclui-se que as características nutricionais, físicas e químicas encontradas nos frutos de juçara contribuem com os estudos de valorização dos alimentos regionais na alimentação humana. Os resultados mostram perspectivas promissoras para o aproveitamento desta fruta tropical com composição química composta por compostos consideráveis níveis de ​ácidos fenólicos, antocianinas e apresentando atividade antioxidante.

AGRADECIMENTOS

O presente trabalho foi realizado com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001.

REFERÊNCIAS

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Vitor Hugo Neves da Silva¹; Rafaela Rolim da Silva ²; Ívina Thayná Miranda Trindade³; Ingrid Reis da Silva⁴; Dominique Fernandes de Moura do Carmo⁵

¹Estudante do Curso de Farmácia – ICET– UFAM

²Docente/pesquisador da Universidade Federal do Amazonas. – ICET – UFAM.

 Introdução: A laranja é o fruto produzido pela laranjeira Citrus sinensis (L.) Osbeck, uma árvore pertencente à família Rutaceae, conhecida no Brasil como laranja doce, cujos princípios ativos são ricos em metabólitos secundários, como os carotenoides, as antocianinas, flavonoides, carboidratos, vitamina C e óleos essenciais (OE). Objetivo: Determinar o perfil químico e potencial biológico do óleo essencial das cascas de citrus sinensis. Métodos: As cascas foram coletadas no município de Rio Preto da Eva- Amazonas.  O OE foi extraído por hidrodestilação de material das cascas frescas em aparelho de Clevenger. A análise qualitativa e quantitativa da amostra de OE foi realizada por Cromatografia Gasosa Acoplada à espectrometria de Massas (CG/EM) e as substâncias identificadas por meio de cálculo do índice aritmético de acordo com a literatura. Para avaliar a atividade biológica foi realizada a técnica de difusão em ágar na qual as bactérias indicadoras padronizadas foram semeadas com o auxílio de swab estéril em placa de Petri contendo meio Ágar Mueller Hinton. Resultados: Foram identificadas 33 substâncias na amostra OE sendo β-Citroneleno (7,33%), trans Pineno (9,63%), Car-3-em-2-one (8,43%), Limonen-10-ol (8,26%), o α-Humuleno (10,52%), β- Acoradieno (12,47%) os constituintes majoritários. O OE apresentou atividade antimicrobiana frente à Enterococcus faecalis e à Escherichia coli, com halo de inibição de 13mm (++) e 12 mm (+), respectivamente. Conclusão: A atividade antimicrobiana do OE das cascas de C. sinensis pode ser justificada pela presença dos constituintes químicos β- Acoradieno, sesquiterpeno de hidrocarboneto e trans Pineno, monoterpeno de hidrocarboneto, os quais apresentam comprovada ação antimicrobiana atribuído à hidrofobicidade o que lhe permite uma perturbação nas membranas provocando o vazamento de constituintes celulares essenciais à sua sobrevivência e levando as bactérias à morte. Neste sentido, o OE analisada apresenta grande potencial antimicrobiano e os resultados obtidos neste trabalho podem nortear futuras pesquisas para isolamento e avaliação biológica dos compostos puros oriundos de C. sinensis

Palavras-chave: óleo essencial, plantas medicinais, Citrus.

Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Michelle Carlota Gonçalves *; Mônica Aparecida da Silva ; Bruna Azevedo Balduíno ; Anderson Henrique Venâncio ; Juliana Junqueira Pinelli ; Monique Suela Silva ; Roberta Hilsdorf Piccoli  

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

Resumo: Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC) é uma bactéria patogênica que pode causar desde simples diarreia até a morte em crianças e indivíduos imunocomprometidos. Por serem veiculadas por alimentos, principalmente os de origem animal, seu controle é de grande importância. A inibição ou a morte dessa bactéria podem ser causadas pela adição de conservantes ao alimento. Entretanto, essas substâncias, muitas vezes, podem causar impactos negativos na saúde do consumidor. Assim, substâncias naturais têm sido sugeridas como alternativa aos conservantes químicos. O óleo essencial de Origanum vulgare (orégano), apresenta elevada atividade antimicrobiana e de amplo espectro contra patógenos alimentares. Entretanto, quando utilizado em concentração subletal, pode induzir a respostas fisiológicas bacterianas, levando à diminuição de sua suscetibilidade. Diante do exposto, verificar a capacidade de adaptação de ETEC ao óleo essencial de orégano, torna-se necessário. Inicialmente, a concentração mínima bactericida (CMB) do óleo essencial foi determinada e posteriormente as células bacterianas foram submetidas a dose subletal de ¼ da CMB do óleo essencial e após o período de incubação, as células foram expostas a concentrações variando de 0,5xCMB a 2xCMB para testar a capacidade adaptativa e esta foi determinada pelo crescimento em concentração igual ou maior que a CMB, anteriormente letal a bactéria. ETEC desenvolveu capacidade adaptativa por crescer em até 2xCMB. A pré-exposição de ETEC a concentração subletal do óleo essencial de orégano promoveu a adaptação da bactéria. O óleo essencial de orégano é uma opção promissora de antimicrobiano e sanitizante a ser utilizado na indústria de alimentos, desde que em concentrações adequadas.

Palavras–chave: ÓLEO ESSENCIAL, CANTIMICROBIANO NATURAL, BACTÉRIA PATOGÊNICA.

Abstract: Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is a pathogenic bacteria that can cause anything from simple diarrhea to death in children and immunocompromised individuals. Because they are transmitted by food, especially those of animal origin, their control is of great importance. The inhibition or death of this bacteria can be caused by the addition of preservatives to the food. However, these substances can often cause negative impacts on consumer health. Thus, natural substances have been suggested as an alternative to chemical preservatives. The essential oil of Origanum vulgare (oregano) has high antimicrobial and broad-spectrum activity against foodborne pathogens. However, when used in sublethal concentrations, it can induce bacterial physiological responses, leading to a decrease in its susceptibility. Given the above, it is necessary to verify the ability of ETEC to adapt to the essential oil of oregano. Initially, the minimum bactericidal concentration (CMB) of the essential oil was determined and later the bacterial cells were subjected to a sublethal dose of ¼ of the CMB of the essential oil and after the incubation period, the cells were exposed to concentrations ranging from 0.5xCMB to 2xCMB to test the adaptive capacity and this was determined by growth in a concentration equal to or greater than the CMB, previously lethal to the bacteria. ETEC has developed adaptive capacity by growing up to 2xCMB. Pre-exposure of ETEC to a sublethal concentration of oregano essential oil promoted bacterial adaptation. The essential oil of oregano is a promising antimicrobial and sanitizing option to be used in the food industry, as long as in adequate concentrations.

Key Words: ESSENTIAL OIL; NATURAL ANTIMICROBIAL; PATHOGENIC BACTERIA.

INTRODUÇÃO

Escherichia coli é habitante comensal do trato entérico de humanos e animais sadios e acredita-se que desempenha papel benéfico ao hospedeiro, sendo capaz de sintetizar vitaminas, impedir o estabelecimento bem como favorecer a eliminação de linhagens patogênicas de E. coli (1). A presença de cepas não patogênicas em alimentos indica contaminação direta ou indireta de origem fecal, sendo considerado o indicador de possível presença de microrganismos patogênicos. Contagens elevadas de E.coli também podem estar relacionadas à falta de higiene e à falha no processamento de alimentos (2).
Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC) é responsável por cerca de 200 milhões de casos de diarreia e 380 mil mortes por ano, principalmente em crianças menores de cinco anos de idade (3, 4). Provoca infecções caracterizadas por diarreia aquosa, vômitos, dores de estômago, náuseas e, em alguns casos, febre moderada, sendo estas infecções autolimitadas em indivíduos saudáveis, podendo levar a graves consequências em pessoas imunocomprometidas (5). O distúrbio transmitido pela ETEC é conhecido como “diarreia dos viajantes”, por acometer pessoas que visitam áreas endêmicas (6).
Enterotoxinas são produzidas nos órgãos intestinais, causando, principalmente, dores abdominais, diarreias e vômitos, sendo consideradas uma das causas de toxinfecção alimentar. Duas enterotoxinas são produzidas por ETEC, a toxina termolábil (LT) e a toxina termoestável (ST), podendo ser expressa uma ou ambas as toxinas pela mesma estirpe (7). Seus fatores de colonização permitem a colonização do intestino delgado, causando secreção líquida no lúmen intestinal (7,8).
A segurança alimentar relacionada à saúde pública tem sido considerada problema crítico de saúde e esta área tem recebido atenção crescente, nos últimos anos. Infecção alimentar causada por E.coli, em especial por ETEC, é um problema emergente em indústrias produtoras de alimentos de origem animal, devido ao desenvolvimento progressivo da adaptação microbiana aos sanitizantes e conservantes utilizados. Com isso, pesquisas vêm sendo realizadas com o objetivo de desenvolver novos métodos de controle que não permitam a adaptação microbiana. A adição de conservantes aos alimentos pode inibir o crescimento de ETEC, porém, deve-se considerar a crescente preocupação dos consumidores em relação à saúde e à segurança alimentar. Alguns agentes antibacterianos de origem natural, tais como os óleos essenciais, apresentam a atividade antimicrobiana desejada.
Óleos essenciais, também chamados de óleos voláteis ou etéreos, são produtos oriundos do metabolismo secundário de plantas, sendo constituídos quimicamente por terpenoides e fenilpropanoides. Estes óleos são misturas naturais complexas constituídas por 20 a 60 componentes presentes em diferentes concentrações e apresentam alguns componentes principais, denominados majoritários, que determinam suas propriedades biológicas(14).
A espécie Origanum vulgare é uma planta perene, aromática e condimentar pertencente à família Lamiaceae e conhecida como orégano, manjerona-silvestre ou manjerona-rasteira. É uma planta herbácea, rasteira ou decumbente (9). O orégano emana um perfume fresco, intenso, herbáceo, sendo utilizado para fins aromáticos e condimentares. Seu óleo essencial é considerado como potente bactericida e fungicida reconhecido cientificamente.
Silva Júnior e Verona (9), pesquisando os extratos da planta de orégano, verificaram a presença de sabineno, cis-ocimeno, p-cimeno e cariofileno. Esses foram responsáveis pelas atividades antioxidantes, expectorantes, digestivas e anti-inflamatórias. Lee, Cheng e Chang (10) encontraram no óleo essencial das folhas a presença dos componentes majoritários timol e carvacrol, que se mostraram eficientes como antioxidantes, tanto que essa propriedade foi comparada à conhecida atividade da vitamina E e BHT.
Vários estudos têm focado sobre as propriedades biológicas do óleo essencial de Origanum vulgare e seus principais constituintes (11). O. vulgare, vulgarmente conhecido como orégano, possui muitas propriedades terapêuticas (por exemplo diaforética, antiinflamatório, anti-séptico, carminativo e antiespasmódico) que são utilizados na medicina nativa por muito tempo. O óleo essencial tem apresentado resultados interessantes na inibição do crescimento de bactérias, fungos e síntese de metabólitos microbianos (12, 13).
Os óleos essenciais são, de modo geral, considerados seguros e com baixa probabilidade de levar ao aparecimento de cepas bacterianas resistentes, devido à sua complexidade química e múltiplas formas de ação sobre os microrganismos, alterando a morfologia celular, interferindo na dupla camada fosfolipídica da parede celular da bactéria, levando ao aumento da permeabilidade e à perda dos constituintes celulares, e alterando uma variedade de sistemas enzimáticos, como os envolvidos na produção de energia celular e na síntese de componentes estruturais(14). Entretanto, a utilização de concentrações inadequadas dos pode levar à adaptação das células expostas a concentrações subletais, fornecendo proteção à subsequente exposição a esse estresse, gerando graves problemas relacionados à inocuidade dos produtos e à saúde do consumidor, além de causar danos econômicos para as indústrias alimentícias. Assim, definir a concentração correta de uso do óleo essencial de orégano, utilizado como antibacteriano, a fim de que não induzam a tolerância, se torna importante. Diante do exposto, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a capacidade de E.coli Enterotoxigênica (ETEC) se adaptar ao óleo essencial de orégano.

MATERIAL E MÉTODOS
Local de condução do experimento
O estudo foi conduzido no Laboratório de Microbiologia de Alimentos, no Departamento de Ciências dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras.
Óleo essencial
Foi utilizado o óleo essencial de Origanum vulgare (Orégano), adquirido da Sigma Aldrich®.
Microrganismo, padronização e manutenção do inóculo
Para a realização do experimento foi utilizada a cepa de Escherichia coli Enterotoxigênica (ETEC) ATCC 35401, cedida pelo Laboratório de Enterobactérias, LABNET, Rio de Janeiro, RJ. A cultura estoque foi armazenada em meio de congelamento (glicerol, 15 mL; peptona bacteriológica, 0,5 g; extrato de levedura, 0,3 g; NaCl, 0,5 g e água destilada, 100 mL, pH 7,0). O inóculo foi reativado inoculando-se alíquotas de 100 µL das culturas estoque em tubos contendo 10 mL de caldo infusão cérebro de coração (BHI) e incubados, a 37 ºC, por 24 horas. A padronização do inóculo foi realizada mediante curva de crescimento. Após a reativação da cultura, alíquotas de 50 µL do inóculo foi transferida para 300 mL de caldo BHI e incubadas a 37 °C, sendo realizadas leituras periódicas da absorbância (600nm) em espectrofotômetro (BEL SP-2000) e plaqueamento em ágar triptona de soja (TSA) com incubação a 37 °C, por 24 horas. A cultura foi padronizada em, aproximadamente, 108 UFC mL-1.
Determinação da concentração mínima bactericida do óleo essencial de orégano sobre ETEC

A concentração mínima bactericida do óleo essencial foi determinada empregando-se a técnica de microdiluição em caldo, em placas de poliestireno de 96 cavidades, de acordo com o NCCLS (M7-A6) (NATIONAL COMMITTEE FOR CLINICAL LABORATORY STANDARDS – NCCLS, 2003) (15), com adaptações. O óleo essencial foi solubilizado em caldo BHI, acrescido de Tween 80 (0,5%). Foram avaliadas as seguintes concentrações (%): 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125; 0,062; 0,03 e 0,015 (v / v). Alíquotas de 150 µL das soluções foram adicionadas nas cavidades e inoculados 10 µL das culturas padronizadas a, aproximadamente, 108 UFC mL-1. As microplacas foram vedadas e incubadas, a 37 ºC, por 24 horas. Após esse período, foi realizado o plaqueamento de alíquotas das culturas em TSA e incubadas, a 37 °C, 24 horas.
Foram utilizados dois controles para cada composto testado, o controle negativo, contendo BHI acrescido de 0,5% de Tween 80 e óleo essencial e o controle positivo, contendo BHI acrescido de 0,5% de Tween 80 e 10 µl de inóculo padronizado. Foi considerada a concentração mínima bactericida (CMB) do óleo essencial em que, após a incubação, não houve crescimento bacteriano em placas. O experimento foi realizado em triplicata e três repetições.
Adaptação de ETEC ao óleo essencial de orégano
As células de ETEC foram expostas a concentração subletal do óleo essencial de orégano. A dose subletal foi determinada com base nas CMB e foi equivalente a CMB/4 (16), com adaptações. Em tubos tipo Falcon contendo 18 mL de caldo BHI acrescido de 0,5% de Tween 80 foi adicionado o óleo essencial na concentração subletal. Após homogeneização, alíquotas de 2 mL de inóculo padronizado foram adicionadas ao meio e os tubos foram incubados, a 37 ºC, por 6 horas. Após esse período, a cultura foi centrifugada a 5.000 xg/5 min e as células adaptadas, lavadas três vezes com solução salina, ressuspendidas em caldo BHI e padronizada em torno de 108 UFC mL-1, para posterior utilização.
Avaliação da adaptação de ETEC ao óleo essencial de orégano
As células expostas a concentração subletal do óleo essencial foram ressuspendidas em caldo BHI e a cultura padronizada a 108 UFC mL-1 para posterior exposição às diferentes concentrações do mesmo óleo essencial (CMB/2; CMB; 1,2CMB; 1,4CMB; 1,6CMB; 1,8CMB e 2CMB) ao qual a cultura foi previamente exposta. Utilizaram-se microplacas de poliestireno de 96 cavidades, de acordo com o NCCLS (M7-A6) (NCCLS, 2003) (15), com adaptações. O óleo essencial foi solubilizado em caldo BHI, adicionado de Tween 80 (0,5%). Alíquotas de 150 µL das soluções foram adicionadas nas cavidades e inoculados 10 µL das culturas padronizadas. As microplacas foram incubadas, a 37 ºC, por 24 horas. Após esse período, retiraram-se alíquotas de 10 µL, sendo realizado o plaqueamento em TSA pela técnica de microgotas e incubação a 37 ºC, por 24 horas. As células de ETEC foram classificadas como capazes de se adaptarem quando foi detectado crescimento em placas após cultivo em presença do óleo essencial em concentrações maiores que a CMB. Paralelamente, realizou-se o mesmo procedimento com células de ETEC não expostas a dose subletal, possibilitando a comparação entre células expostas e não expostas, quanto à susceptibilidade aos componentes.

RESULTADOS E DISCUSSÃO
A CMB do óleo essencial de orégano sobre ETEC foi de 1,0%. A bactéria apresentou capacidade adaptativa por crescer na concentração de 2XCMB, ou seja, 2%. Concentração a qual era letal á sua sobrevivência. As condições em que os microrganismos são expostos durante o processamento de alimentos pode levar ao desenvolvimento de respostas adaptativas e desenvolvimento de tolerância após a exposição a fatores subletais de estresse, capazes de provocar danos às células microbianas (17). Essas alterações permitem aos microrganismos manterem seu metabolismo e, portanto, sobreviverem e se multiplicarem após exposição a condições de estresse em produtos alimentares. Também tem sido demonstrado que existe uma série de mecanismos moleculares que os microrganismos utilizam para se adaptar e sobreviver (18). Mudanças adaptativas a estresses ambientais exigem grandes quantidades de energia e durante as fases de adaptação todas as divisões celulares normais são interrompidas. Isso tem várias consequências importantes para as toxinfecções alimentares microbianas ou deterioração, como a fase de latência antes que o crescimento se estenda, as reduções das taxas de crescimento e os números celulares finais diminuem (19). Os requisitos nutricionais e composição enzimática e química das células são também afetados. Isso caracteriza a importância de se entender as respostas adaptativas que os microrganismos utilizam para sobreviver em ambientes antes letais.

CONCLUSÕES
Neste trabalho comprova-se o potencial do óleo essencial de orégano contra ETEC, sendo, portanto, útil na indústria de alimentos, desde que utilizado em concentrações corretas. ETEC desenvolveu capacidade adaptativa ao óleo essencial após exposta a dose subletal do mesmo, por tornar-se capaz de crescer em concentração de até 2x o valor da CMB, concentração esta que era letal a sobrevivência da célula.
AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o apoio da Universidade Federal de Lavras, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas-Gerais (FAPEMIG).

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Bruna Azevedo Balduino ^*; Anderson Henrique Venâncio  ; Michelle Carlota Gonçalves ; Mônica Aparecida da Silva ; Mateus Santos Carapiá ; Roberta Hilsdorf Piccoli

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

Resumo: Listeria monocytogenes é um patógeno alimentar capaz de se desenvolver em superfícies de processamento de alimentos, formar biofilmes e causar listeriose, devido à ingestão de alimentos contaminados. A utilização de óleos essenciais (OEs) como conservantes naturais é uma alternativa promissora para o fornecimento de alimentos seguros ao consumidor. Desse modo, o objetivo do estudo foi avaliar a ação antibacteriana isolada e combinada dos OEs de tomilho (TO), coentro (CO), orégano (O) e cravo botão (CB) sobre L. monocytogenes ATCC 19117. Para tanto, a concentração mínima bactericida (CMB) dos OEs foi determinada pela técnica de microdiluição em caldo em microplacas de poliestireno com 96 cavidades avaliando-se concentrações dos OEs entre 2 e 0,015% (v/v). Posteriormente, realizou-se o plaqueamento por microgotas, seguido de incubação das placas e a menor concentração do OE em que não houve crescimento do microrganismo em placa foi denominada CMB. Baseando-se nos valores da CMB e utilizando-se do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), foram gerados 27 ensaios com a mistura dos OEs para avaliação da atividade antibacteriana in vitro. Encontrou-se uma CMB de 1,0% para os OEs de TO, O e CO e de 0,5% para o OE de CB indicando que todos os OEs apresentaram ação bactericida. Com relação as combinações, apenas 3 dos 27 ensaios não foram capazes de inibir o crescimento da cepa utilizada, o que demonstra que a ação combinada entre diferentes concentrações dos OEs foi eficaz para inibir o crescimento microbiano, comprovando que houve boa interação entre os óleos capaz de potencializar sua atividade antimicrobiana.

Palavras–chave: antimicrobianos naturais, Listeria monocytogenes, segurança do alimento

Abstract: Listeria monocytogenes is a foodborne pathogen capable of growing on food processing surfaces, forming biofilms and causing listeriosis due to ingestion of contaminated food. The use of essential oils (EOs) as natural preservatives is a promising alternative for providing safe foods to consumers. Thus, the aim of the study was to evaluate the isolated and combined antibacterial action of thyme (TO), coriander (CO), oregano (O) and clove (CB) EOs on L. monocytogenes ATCC 19117. For this purpose, the minimum bactericidal concentration (MBC) of the EOs was determined by the broth microdilution technique in polystyrene microplates with 96 wells, evaluating concentrations of the EOs between 2 and 0,015% (v/v). Subsequently, microdroplet plating was performed, followed by incubation of the plates and the lowest concentration of EO in which there was no growth of the microorganism in the plaque was called MBC. Based on the MBC values and using the Rotational Central Composite Design (RCCD), 27 assays were generated with the mixture of EOs to evaluate the in vitro antibacterial activity. A MBC of 1.0% was found for the EOs of TO, O and CO and of 0.5% for the EO of CB, indicating that all the EOs showed bactericidal action. Regarding the combinations, only 3 of the 27 assays were not able to inhibit the growth of the strain used, which demonstrates that the combined action between different concentrations of EOs was effective in inhibiting microbial growth proving that there was a good interaction between the oils capable of enhancing their antimicrobial activity.

Key Word: natural antimicrobials, Listeria monocytogenes, food safety

INTRODUÇÃO

Listeria monocytogenes é uma bactéria Gram-positiva, anaeróbia facultativa, em formato de bastonete, não formadora de esporos e que possui a capacidade de sobreviver em condições adversas. Devido sua capacidade de se desenvolver em altas concentrações de sal, ampla faixa de pH e temperatura, tolerar baixa atividade de água e habilidade de se fixar em superfícies de processamento de alimentos formando biofilmes em diferentes locais de uma instalação de processamento, L. monocytogenes é considerada um patógeno de origem alimentar de grande preocupação para a indústria alimentícia (1; 2; 3; 4; 5; 6).

A principal forma de contaminação por L. monocytogenes ocorre por meio da ingestão de alimentos contaminados, como carnes, produtos cárneos, peixes, frutos do mar, leite cru, produtos lácteos, ovos, frutas e vegetais. Já que, uma vez ingerido, esse patógeno pode causar listeriose, uma doença de origem alimentar que apresenta altas taxas de letalidade (3; 7).

A listeriose acomete principalmente indivíduos mais susceptíveis como idosos, mulheres grávidas, recém nascidos e indivíduos imunocomprometidos e pode ocorrer de duas formas. A listeriose não invasiva é a forma mais branda da doença, que normalmente ocorre como uma gastroenterite febril e a listeriose invasiva se caracteriza como a forma mais severa da doença, que ocorre como uma infecção sistêmica e está relacionada a altas taxas de hospitalização e letalidade (8; 9; 10; 11).

Desse modo, a indústria utiliza os conservantes como uma forma de evitar a contaminação por patógenos e o desenvolvimento de microrganismos deterioradores para garantir aos consumidores um alimento seguro e com maior vida útil. Esses conservantes podem ser sintéticos ou naturais, sendo os sintéticos ainda muito utilizados (12).

No entanto, devido a uma busca cada vez maior dos consumidores por segurança e saudabilidade, há um maior interesse em substituir os conservantes sintéticos por alternativas naturais, dentre as quais se destacam os óleos essenciais (12; 13; 14; 15; 16).

Os óleos essenciais são misturas complexas, compostas por substâncias voláteis e odoríferas, provenientes do metabolismo secundário de plantas (17;18). Sendo muito conhecidos por apresentarem propriedades antibacterianas, antifúngicas, antiparasitárias, antivirais e antioxidantes (19). Desse modo, esses compostos naturais aromáticos, não tóxicos e biologicamente ativos possuem grande aplicação industrial, seja no setor de alimentos, cosméticos, medicamentos, entre outros (15).

Os óleos essenciais são classificados como GRAS (Generally Recognized As Safe) pela Food and Drug Administration (FDA), o que permite sua utilização em alimentos e os tornam uma alternativa promissora para a substituição dos conservantes sintéticos na indústria de alimentos (20).

Embora sejam muito utilizados na indústria como aromatizantes, são considerados antimicrobianos naturais com potencial para combater patógenos alimentares e microrganismos deterioradores e, portanto, podem ser considerados como um conservante de alimentos eficaz (15; 16).

Entretanto, um fator limitante para o uso de óleos essenciais como conservantes naturais em alimento são seu forte sabor e odor, pois, dependendo da concentração em que o óleo é utilizado pode causar alterações sensoriais no produto que muitas vezes não são desejáveis. Portanto, uma forma de minimizar essa interferência sensorial é a utilização de combinações entre diferentes óleos essenciais. Já que, quando utilizados de forma combinada pode ocorrer efeitos sinérgicos entre seus componentes, o que contribui para um aumento da atividade antimicrobiana e, consequentemente, possibilita a utilização de concentrações mais baixas (10; 15; 16; 20; 21; 22).

Diante do exposto, o objetivo do estudo foi avaliar a ação antibacteriana isolada e combinada dos óleos essenciais de tomilho, coentro, orégano e cravo botão sobre L. monocytogenes ATCC 19117.

MATERIAL E MÉTODOS

Local e condução do experimento

O experimento foi realizado no Laboratório de Microbiologia de Alimentos no Departamento de Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras (UFLA), na cidade de Lavras-MG, Brasil.

Óleos essenciais

 Os óleos essenciais de tomilho, coentro, orégano e cravo botão foram adquiridos da empresa Ferquima®.

Microrganismo, manutenção e padronização do inóculo

A cepa bacteriana utilizada no estudo foi Listeria monocytogenes ATCC 19117, cedida pelo Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS) da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) e mantida no Laboratório de Microbiologia de Alimentos do Departamento de Ciência dos Alimentos da UFLA.

A cepa de L. monocytogenes foi ativada em caldo triptona de soja acrescido de 0,6% (m/v) de extrato de levedura (TSB-YE), seguida de incubação a 37°C por 24h. A cultura estoque foi obtida por transferências de alíquotas de 1 mL da cultura ativa para microtubos que foram centrifugados a 7700 xg por 5 minutos. Após a centrifugação o sobrenadante foi descartado e a massa celular obtida foi ressuspensa com adição e homogeneização de 1 mL de meio de congelamento (glicerol: 15 ml; peptona bacteriológica: 0,5g; extrato de levedura: 0,3g; NaCl: 0,5g; água destilada: 100 ml). A cultura estoque foi mantida a -18°C durante o período de execução do experimento.

A padronização do inóculo a 10⁸ UFC/mL foi realizada mediante curva de crescimento, na qual o desenvolvimento do microrganismo foi monitorado por leituras periódicas da absorbância (D.O. 600 nm) em espectrofotômetro (BEL SP-2000) e plaqueamento de alíquotas da cultura em ágar triptona de soja acrescido de 0,6% de extrato de levedura (TSA-YE). As placas foram incubadas a 37°C por 24h para posterior quantificação das colônias e padronização das culturas.

Os inóculos foram obtidos pela transferência de alíquotas de 1 mL da cultura estoque para tubos de ensaio contendo 10 mL de TSB-YE e incubação a 37°C por 24h. Após esse período, alíquotas de 1 mL das culturas foram transferidas para frascos contendo 100 ml de TSB-YE e incubadas a 37°C pelo tempo necessário para atingir 10⁸ UFC/mL.

Determinação da Concentração Mínima Bactericida (CMB)

A concentração mínima bactericida (CMB) dos óleos essenciais foi determinada pela técnica de microdiluição em caldo (23), com adaptações, em microplacas de poliestireno com 96 cavidades. Os óleos essenciais foram utilizados nas concentrações de 2; 1; 0,5; 0,25; 0,12; 0,06; 0,03; 0,015% (v/v).

            Alíquotas de 10 µL da cultura padronizada foram inoculadas nas cavidades das microplacas contendo 150 µL de TSB-YE acrescido de Tween 80 e das concentrações dos óleos essenciais. As microplacas foram incubadas a 37°C por 24h. Após esse período, alíquotas de 10 μL das culturas de cada cavidade foram plaqueadas em TSA-YE empregando-se a técnica de plaqueamento em microgotas e incubadas a 37°C por 24 horas. A menor concentração do óleo em que não houve crescimento do microrganismo em placa foi denominada CMB. O experimento foi realizado com três repetições em triplicata. Foram utilizados um controle negativo contendo TSB-YE acrescido de 0,5% de Tween 80 e das concentrações dos óleos essenciais e um controle positivo, contendo TSB-YE acrescido de Tween 80 e 10 µL da cultura padronizada.

Combinação entre os óleos essenciais

A partir da concentração mínima bactericida dos óleos essenciais testados in vitro, foram gerados vinte e sete ensaios utilizando-se o delineamento DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional) no programa Chemoface versão 1.5, utilizando “Experimetal design”, sendo as variáveis codificadas “+2” e “-2” calculadas de acordo com a CMB encontrada para cada óleo. É possível observar as variáveis codificadas representando as diferentes proporções dos óleos essenciais utilizados em cada ensaio na Tabela 1.

A avaliação da atividade antimicrobiana in vitro dos vinte e sete ensaios foi realizada em tubos de ensaio. Para tanto, alíquotas de 50 μL de cultura de L. monocytogenes padronizada em 10⁸ UFC/mL foram transferidas para tubos contendo 5mL de caldo TSB-YE acrescido de 0,5% de Tween 80 e das diferentes combinações entre os óleos essenciais, seguido de homogeneização dos tubos em agitador tipo Vortex e incubação a 37°C por 24h. Após incubação, alíquotas de 10 μL foram transferidas para placas de Petri contendo TSA-YE, para realização do plaqueamento pela técnica de microgotas. As placas foram incubadas a 37°C por 24h e, após esse período, foi observado quais ensaios foram capazes de inibir o crescimento da bactéria. O experimento foi realizado com três repetições em triplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As concentrações mínimas bactericidas encontradas para os óleos essenciais testados sobre L. monocytogenes ATCC 19117 podem ser observadas na Tabela 2.

Todos os óleos essenciais apresentaram atividade bactericida quando testados in vitro sobre L. monocytogenes ATCC 19117. Sendo o óleo essencial de cravo botão o que apresentou a menor CMB e, portanto, o que obteve a melhor ação antibacteriana.

A ação antimicrobiana dos óleos essenciais está relacionada a seus compostos bioativos como aldeídos, flavonoides, ácidos fenólicos e terpenos. Desse modo, alguns de seus componentes majoritários como timol, carvacrol, eugenol, cinamaldeído, limoneno, carvona, α- e β-pineno e ρ-cimeno são exemplos de compostos com atividade antilisterial (12).

Devido ao grande número de componentes químicos dos óleos essenciais, sua atividade antimicrobiana não está relacionada a um único mecanismo de ação e sim a várias alterações que ocorrem em toda a célula microbiana, como alteração do perfil de ácidos graxos e da estrutura da membrana celular, aumento da permeabilidade, extravasamento do conteúdo celular, danos às proteínas de membrana, coagulação do citoplasma, inibição da funcionalidade da parede celular e depleção da força próton motriz (12; 24). Já que, os componentes hidrofóbicos dos óleos essenciais interagem com os lipídeos presentes na membrana celular do microrganismo, o que resulta nos danos metabólicos e morte celular (20).

Além disso, a eficiência dos óleos essenciais pode ser afetada por diversos fatores como método de extração do óleo, identificação e quantificação dos constituintes químicos, microrganismo alvo e interação com a matriz alimentar (20).

Pensando-se na aplicação em alimentos como conservante natural, é preciso considerar que devido as possíveis interferências da matriz alimentar na ação antimicrobiana dos óleos essenciais, pode ser necessário utilizar maiores concentrações para se ter a mesma ação antimicrobiana dos sistemas in vitro.

Desse modo, alternativas como a combinação entre diferentes óleos para reduzir as alterações sensoriais são necessárias. A ação bactericida das combinações entre os óleos essenciais testadas in vitro sobre L. monocytogenes ATCC 19117 pode ser observada na Tabela 3.

Apenas os ensaios 1 (0,04% orégano + 0,04% coentro + 0,04% tomilho + 0,009% cravo botão), 2 (0,04% orégano + 0,04% coentro + 0,04% tomilho + 0,03% cravo botão) e 17 (0,085% coentro + 0,085% tomilho + 0,019% cravo botão) não foram capazes de inibir o crescimento de L. monocytogenes ATCC 19117 in vitro.  É possível perceber que os ensaios 1 e 2 correspondem às menores concentrações totais das combinações entre os óleos essenciais, já no ensaio 17, não foi utilizado o óleo essencial de orégano, o que demonstra a importância desse óleo para inibição de L. monocytogenes.

Com relação aos demais ensaios, pode-se dizer que houve uma boa interação entre os óleos essenciais, pois a combinação entre diferentes concentrações dos óleos, inferiores aos valores da CMB, foram capazes de inibir o crescimento microbiano. Desse modo, o uso de concentrações mais baixas para obter uma atividade antibacteriana semelhante poderá resultar em uma alteração sensorial reduzida ao ser aplicado em um produto alimentício (25).

Ao trabalhar com combinações entre óleos essenciais é preciso considerar que pode ocorrer um efeito sinérgico, aditivo ou antagônico. Quando a atividade antimicrobiana da combinação é igual à soma dos efeitos individuais tem-se um efeito aditivo, quando a atividade antimicrobiana das substâncias combinadas é maior que a soma dos efeitos individuais tem-se o sinergismo e quando a atividade antimicrobiana de um ou ambos compostos é significativamente maior do que a de suas misturas tem-se o antagonismo (26).

Pensando-se nos efeitos sinérgicos e aditivos, o uso de combinações são uma alternativa promissora para aumentar a eficácia dos óleos essenciais aplicados em alimentos. Efeitos sinérgicos podem ocorrer na combinação entre diferentes óleos essenciais, como também na combinação de óleos essenciais e aditivos alimentares e entre óleos essenciais e antibióticos (25; 27).

Assim como neste trabalho, alguns estudos tem relatado a inibição de L. monocytogenes por óleos essenciais de forma isolada ou combinada. As atividades antibacterianas dos óleos essenciais de orégano (Origanum vulgare L.) e alecrim (Rosmarinus officinalis L.) foram avaliadas de forma isolada e combinada sobre L. monocytogenes ATCC  7644 e observou-se que a adição de 1,25 µL/mL do óleo essencial de orégano, 20 µL/mL do óleo essencial de alecrim e a combinação entre os dois óleos (0,3125 µL/mL de orégano + 5 µL/mL de alecrim) reduziram a população bacteriana a valores inferiores a dois ciclos log após 4h, 24h e 12h de exposição, respectivamente (28).

Combinações binárias e ternárias dos óleos essenciais de canela, manuka e segurelha foram testadas sobre L. monocytogenes ATCC 7644 demonstrando vários efeitos sinérgicos que sugerem o potencial para utilizar baixas concentrações de óleos essenciais que podem ser úteis em plantas de processamento de alimentos (29).  Efeitos sinérgicos sobre L. monocytogenes também foram demonstrados pela combinação de diferentes proporções de óleos essenciais de mostarda e orégano mexicano demonstrando eficácia antimicrobiana contra o microrganismo quando testado in vitro (30).

Portanto, os óleos essenciais testados neste estudo apresentaram atividade bactericida sobre L. monocytogenes e, embora tenham sido eficazes quando utilizados de forma isolada, as combinações permitem a utilização de menores concentrações, podendo reduzir custos e os impactos sensoriais, sem que se perca seu efeito antimicrobiano, garantindo segurança (30).

CONCLUSÕES

Os óleos essenciais de orégano, coentro, tomilho e cravo botão apresentaram ação bactericida sobre L. monocytogenes ATCC 19117 quando usados de forma isolada e combinada. Sendo que, 24 dos 27 ensaios com diferentes combinações entre os óleos essenciais foram eficazes para inibir o crescimento do microrganismo. O que demonstra que a combinação entre os óleos é uma alternativa promissora para que eles possam ser utilizados em alimentos como conservantes naturais, já que permitem a utilização de menores concentrações dos óleos essenciais com intuito de reduzir a interferência sensorial.

No entanto, para comprovar a eficácia dos óleos essenciais e utilizá-los como conservantes naturais deve-se considerar as alterações que a matriz alimentar pode causar em seu mecanismo de ação, sendo necessário testar sua aplicação em algum produto alimentício, além de realizar mais testes com diferentes cepas.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o apoio da Universidade Federal de Lavras (UFLA) e das agências CAPES, FAPEMIG e CNPq.

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Daniel Medeiros Nunes^*; Matheus Willyan Ferreira dos Santos   ;Givaldo Gabriel Alves da Silva; Marcio Michael Pontes; Priscilla Barbosa Sales de Albuquerque; Natalie Emanuelle Ribeiro Rodrigues

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

 Resumo: A Moringa oleifera é uma planta muito utilizada na medicina tradicional, mas são escassas as pesquisas que avaliem seu efeito tóxico durante a gestação. Dessa forma, o trabalho se propôs a avaliar os efeitos da administração oral do extrato aquoso das folhas da M. oleifera (EAFMo) durante o período de pré-implantação em Ratas Wistar. Para isso, foram utilizadas 20 Ratas Wistar Albinos, que após acasalamento foram divididas em quatro grupos (n=5), tratadas diariamente, via oral, do 1º ao 6º dia de prenhez com água potável ou com o EAFMo nas doses de 250, 500 e 1000 mg/Kg. No sétimo dia da prenhez, foi realizada a quantificação do número de implantações, os ovários foram coletados, pesados e os corpos lúteos contados. Os órgãos maternos foram coletados, pesados e avaliados quanto à presença de alterações macroscópicas. Além disso, sinais clínicos de toxicidade, consumo de ração, de água e o ganho de peso foram avaliados diariamente. Não foram observados sinais clínicos de toxicidade e não houve diferença no consumo de água, ração e no peso corpóreo das fêmeas tratadas quando comparado ao grupo controle. No entanto, no grupo que recebeu a maior dose, foi observado um aumento no peso absoluto e relativo dos ovários, mas sem haver alteração no peso dos demais órgãos. Com os dados obtidos, é possível concluir que a administração do EAFMo em diferentes doses durante a pré-implantação não causa toxicidade sistêmica materna nos parâmetros avaliados, entretanto a ação do EAFMo sobre os ovários precisam ser melhor investigada.

Palavras–chave: reprodução, embriofetotoxicidade, planta medicinal, moringa

Abstract: Moringa oleifera is a plant widely used in traditional medicine, but research evaluating its toxic effect during pregnancy is scarce. Thus, the study aimed to evaluate the effects of oral administration of the aqueous extract of M. oleifera leaves (EAFMo) during the pre-implantation period in Wistar rats. For this, 20 Wistar Albino Rats were used, which after mating were divided into four groups (n=5), treated daily, orally, from the 1st to the 6th day of pregnancy with drinking water or with EAFMo at doses of 250, 500 and 1000 mg/Kg. On the seventh day of pregnancy, the number of implantations was quantified, the ovaries were collected, weighed and the corpora lutea counted. The maternal organs were collected, weighed and evaluated for the presence of macroscopic alterations. In addition, clinical signs of toxicity, feed and water consumption and weight gain were evaluated daily. No clinical signs of toxicity were observed and there was no difference in the consumption of water, food and body weight of the treated females when compared to the control group. However, in the group that received the highest dose, an increase in the absolute and relative weight of the ovaries was observed, but with no change in the weight of the other organs. With the data obtained, it is possible to conclude that the administration of EAFMo in different doses during pre-implantation does not cause maternal systemic toxicity in the evaluated parameters, however the action of EAFMo on the ovaries needs to be better investigated.

Key Word: reproduction, embryofetotoxicity, medicinal plant, moringa

INTRODUÇÃO

Plantas medicinais são utilizadas em diversas partes do mundo como recursos terapêuticos por várias populações, entre elas as gestantes. A maioria das plantas com potencial fitoterapêutico não recebe a atenção adequada relacionada à sua potencial toxicidade e, para a maioria delas, não existem dados acerca de sua segurança de uso, principalmente durante a gestação (1). Um dos problemas mais preocupantes do consumo indiscriminado de plantas medicinais são seus possíveis efeitos embriotóxicos, abortivos e teratogênicos, uma vez que compostos podem atravessar a placenta, chegando ao feto (2).

A Moringa oleifera, uma planta de hábito arbóreo, pertence à família Moringacea e conhecida como “acácia-branca”, é nativa da Índia e do sul do Himalaia e, atualmente, encontra-se disseminada entre diversos países tropicais e subtropicais (3). No Brasil, a espécie adaptou-se de forma satisfatória ao semiárido nordestino devido às condições edafoclimáticas da região (4). Suas diversas partes são comumente utilizadas na medicina tradicional e suas atividades farmacológicas antidiabéticas, anti-hipertensivas, hepatoprotetoras, antimicrobianas, anticâncer e antiespasmódicas já vêm sendo amplamente estudada (5).

A avaliação de segurança e eficácia da M. oleifera demonstrou um alto grau de segurança quando administrada de forma aguda e subaguda em diferentes doses (6). Porém, são escassas as pesquisas que avaliem o efeito tóxico do extrato aquoso de suas folhas durante a gestação. No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), através da Resolução RE Nº 1.478, DE 3 DE JUNHO DE 2019, proibiu a fabricação, importação, comercialização, propaganda e a distribuição de todos os alimentos que contenham Moringa oleifera como constituinte e outras formas de preparações como chás, cápsula e o próprio insumo, alegando não haver avaliação e comprovação de segurança do seu uso em alimentos (7).

Tendo em vista a vasta utilização da Moringa e os riscos da ingestão de substâncias com possível interferência sobre o processo reprodutivo, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do extrato aquoso das folhas de M. oleifera (EAFMo)durante o período de pré-implantação de ratas Wistar.

MATERIAL E MÉTODOS

Preparação do material botânico e do extrato aquoso

As folhas de Moringa oleifera foram coletadas no Campus da Universidade de Pernambuco (UFPE), localizado no estado de Pernambuco, Brasil, durante o mês de novembro de 2020. As folhas de M. oleifera foram secas em estufa a (45 ± 2 ºC) e moídas em moinho de facas. Para a obtenção do extrato, a matéria-prima vegetal foi submetida à decocção (10:100 m/v) usando água destilada como solvente extrator, com posterior filtração e liofilização (-80°C e 4,58 mmHg). O extrato aquoso das folhas de Moringa oleifera (EAFMo) apresentou rendimento de 19,53% e foi armazenado a 4°C até a realização dos experimentos. Para a realização dos testes in vivo, o EAFMo foi diluído em água destilada a fim de se obter as soluções em concentrações adequadas para administração correta das doses utilizadas neste estudo (250, 500 e 1000 mg/kg), de acordo com a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) (8).

Triagem fitoquímica do EAFMo

As principais classes de compostos químicos foram identificadas através dos métodos propostos por Matos (1997) (9) e Desoti et al. (2009) (10). Foi utilizado 1mg/mL do EAFMo para os testes químicos qualitativos. A presença de esteroides foi avaliada pela reação de Liebermann-Buchard, enquanto a de taninos foi através da precipitação de sais de ferro. Flavonoides foram pesquisados pelas reações de Shinoda e Taubouk, enquanto saponinas foram analisadas pela persistência da espuma após agitação do extrato. Ademais, a avaliação da presença de fenois, flavonas, flavonois, xantonas, catequinas, antocianinas, antocianidinas, terpenoides e flavononas foram testadas com o uso de reagentes químicos específicos, como descrito na tabela 1. A interpretação foi feita baseada nas características visuais.

A detecção do grupo químico alcaloides foi realizada por cromatografia em camada delgada (CCD) utilizando eluentes específicos e sistemas de desenvolvimento de acordo com Cechinel Filho e Yunes (1998) (11).

Animais e grupos experimentais

Foram utilizadas ratas Wistar albinos (Rattus novergicus) pesando entre 180-240g, provenientes do biotério da Universidade Federal Rural de Pernambuco, mantidos a 22 ± 2 °C com ciclos claro-escuro de 12 horas, umidade (60 ± 1%) e água e ração ad libitum. Todo o uso animal foi aprovado pela Comissão de Ética no Uso de Animais da Universidade Federal Rural de Pernambuco (n.º 2589020720).

Acasalamento

Em consonância com a Diretriz da OCDE 421 (8), fêmeas nulíparas foram colocadas em contato com o macho adulto na proporção 2:1, no início do ciclo da fase escura. Após 12 horas (início da fase clara), foi realizado o lavado vaginal com NaCl 0,9% para posterior análise em microscopia óptica. A confirmação do acasalamento foi feita baseada na presença de espermatozoide no lavado vaginal coletado associado ao diagnóstico da fase estro do ciclo estral. Assim, a presença do espermatozoide determinou o dia 0 de prenhez. Os acasalamentos foram mantidos até a obtenção do número suficiente de ratas prenhes (n =20).

Administração do EAFMo durante o período de pré-implantação e testes de toxicidade materna e embriofetal

Após acasalamento, as ratas foram divididas aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n = 5/ grupo), tratados durante a fase pré-implantação (1 dia ao 6º dia de gestação), sendo administrado 5 ml/kg de água potável como veículo controle (grupo 1) ou o EAFMo nas doses de 250, 500 e 1000 mg/kg/dia (grupos 2, 3 e 4, respectivamente). Durante esse período, os animais foram monitorados para análise da toxicidade sistêmica materna, como irritabilidade, convulsões, ataxia, sedação, diarreia, cianose, queda de pelos e óbitos, além do consumo de água, ração e ganho de peso.

No 7º dia da prenhez, as ratas foram anestesiadas intraperionialmente (i.p.) com quetamina (60 mg/kg) e xilazina (6 mg/kg). Em seguida, foi realizada uma laparotomia e seus cornos uterinos foram removidos para a quantificação do número de implantações. Os ovários foram coletados, pesados e seus corpos lúteos contados. A taxa de perda de pré-implantação foi determinada utilizando a seguinte fórmula: Perdas pré-implante: = [(Número de corpos lúteos − número de implantações)/Número de corpos lúteos] x 100. Os órgãos maternos (timo, coração, pulmões, fígado, rins, baço e ovários) foram coletados, pesados e avaliados quanto à presença de alterações macroscópicas. O peso relativo dos órgãos foi calculado pela razão entre o peso do órgão e o peso corporal das fêmeas no dia do sacrifício x 100.  

Análise estatística

Os valores foram expressos como média ± desvio padrão da média (D.P.M) ou mediana. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o programa Prism 5.0®. A homogeneidade das variâncias foi testada pelo método de Bartlett. Variâncias homogêneas foram analisados por ANOVA, seguidos, quando necessário, pelo teste de Tukey. Para dados que não assumiram distribuição normal, foram empregados os testes não-paramétricos de Kruskall-Wallis seguido pelo teste de Dunn. O nível de significância para rejeição da hipótese de nulidade foi fixado em 5% (p<0,05).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Prospecção fitoquímica do EAFMo

De acordo com a metodologia utilizada, a prospecção fitoquímica evidenciou a presença de taninos condensados, flavanonas, flavonóis, flavononas, flavanonóis, xantonas e esteróis. É válido ressaltar que resultados negativos para a presença de determinados metabólitos não implicam necessariamente em sua ausência; isto ocorre porque a quantidade dos mesmos, quando em escala inferior a semimicro, muitas vezes não é detectada na análise qualitativa (12). Além disso, o método de extração e o tipo de solvente extrator também pode ter influência na extração dos fitoconstituintes (13).

A ampla gama de fitoconstituintes da Moringa oleifera contribuem para seu inúmeros usos farmacológicos (14). Os compostos fenólicos constituem um dos principais compostos bioativos em plantas e são conhecidos por terem propriedade antimicrobiana, antifúngica, antiinflamatória, antioxidante e anticâncer (15-19). Flavonoides estão relacionados com atividades antimicrobianas (20) e estudos vêm indicando bons resultados de taninos no processo de cicatrização de feridas (21). A literatura indica que saponinas, encontradas em abundância em M. oleifera, são conhecidas por terem ter alta resistência contra pragas, favorecendo o uso como piscicida (22); além de papel regulatório no colesterol sanguíneo e função no tratamento de doenças cardiovasculares (19). Já os alcalóides vêm sendo estudados como uma importante substância com atividades antimicrobianas e analgésicas (23).

Sinais sistêmicos de toxicidade materna

A avaliação do desempenho reprodutivo feminino é um parâmetro muito importante para a análise da toxicidade perinatal de drogas (24). A toxicidade materna é definida como uma alteração transitória ou permanente na fisiologia da mãe, que inclui alterações hormonais, comportamentais e homeostáticas, que podem causar inúmeros efeitos na prole durante o desenvolvimento embriofetal ou pós-natal (25). Ela pode ser caracterizada por redução significativa no ganho de peso corporal, sinais clínicos de toxicidade, redução do consumo de ração ou água, alterações nos parâmetros reprodutivos, variações hematológicas e morte (26). 

Durante a pré-implantação, as ratas tratadas diariamente com o extrato aquoso das folhas de M. oleifera não apresentaram sinais sintomáticos de toxicidade sistêmica, como irritabilidade, convulsões, ataxia, sedação, diarreia, cianose e perda de pelos, além de não terem sido relatados óbitos. O ganho de peso das progenitoras durante o período gestacional apresentou padrão de crescimento normal entre os grupos tratados com o EAFMo e o grupo controle (Figura 1A). Da mesma forma, não foi observado alteração do consumo de água (Figura 1B) e ração (Figura 1C), quando comparadas aos grupos controle.

Variáveis reprodutivas

A análise das variáveis reprodutivas perpassa pela avaliação dos ovários, que permite investigar sua função hormonal e importantes índices reprodutivos pela contagem do número de corpos lúteos; além de observação cuidadosa do útero para contagem dos locais de implantação e reabsorções (8). 

A exposição diária ao EAFMo em diferentes doses não foi capaz de acarretar em diferenças entre os números de corpos lúteis dos tratados 2, 3 e 4 (12,4 ± 2,07; 12 ± 2,23; 12,4 ± 2,6 respectivamente) em relação ao grupo controle (9,125 ± 2,99), assim como o número de implantações dos tratados 2, 3 e 4 (10,8 ± 1,92; 10,8 ± 2,28; 8,6 ± 2,3 respectivamente) não foi diferente ao grupo controle (10,33 ± 2,33).

Sabe-se que o índice de implantação correlaciona os corpos lúteos com o número de implantações no corno uterino, correspondendo a um indicador do sucesso reprodutivo. Já a presença de reabsorções indica uma falha no andamento do desenvolvimento embrionário (27). Com os dados obtidos neste estudo, verificou-se que a administração do EAFMo durante o período de pré-implantação não alterou o número de blastocistos implantados e o índice de reabsorção entre os grupos controle e tratados.

Pesos absolutos e relativo dos órgãos

De acordo com os dados apresentados na Tabela 2 , as ratas tratadas durante a pré-implantação não apresentaram diferença significativa no peso relativo e absoluto dos órgãos (timo, coração, pulmões, fígado, rins, baço); entretanto, o peso absoluto (0,10 ± 0,008) e relativo (0,05 ± 0,006) dos ovários expressou aumento estatisticamente significativo nas ratas tratadas com a maior dose do EAFMo (1000 mg/kg), quando comparado ao grupo controle (0,08 ± 0,007; 0,04 ± 0,01 respectivamente), conforme exposto na figura 2.

Os corpos lúteos são os principais responsáveis pela secreção de progesterona e possuem relação direta com a quantidade de oócitos liberados durante a ovulação, o que permite uma análise do número real de oócitos fertilizados (28). Seu volume aumenta à medida que a gravidez progride (29) e seu crescimento está intimamente correlacionado com o aumento da secreção de progesterona e 20-hidroxi-progesterona (30), hormônios indispensáveis à manutenção da prenhez de ratas. Uma vez que foi observado aumento no peso absoluto e relativo dos ovários do grupo tratado com o EAFMo na dose de 1000 mg/mL, pode-se supor que a ocorrência esteja relacionada com o aumento da concentração sérica da 20-hidroxiprogesterona.

CONCLUSÕES

A administração do extrato aquoso das folhas de Moringa oleifera nas doses de de 250, 500 e 1000 mg/kg durante o períodos de pré-implantação de ratas Wistar não induziu toxicidade materna nem fetal, bem como não alterou os parâmetros de desempenho reprodutivo, apesar de ter causado aumento do peso absoluto e relativo dos ovários quando administrado na maior dose. Sugere-se o desenvolvimento de mais estudos de toxicidade em diferentes modelos experimentais para maior aprofundamento na avaliação da segurança de sua administração.

REFERÊNCIAS

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Flaviana Coelho Pacheco *; Ana Flávia Coelho Pacheco *; Wilson de Almeida Orlando Junior ; Kely de Paula Correa ; Tatiane Teixeira Tavares ; Mateus Aparecido dos Santos ; Paulo Henrique Costa Paiva

*Autor correspondente – Email: [email protected]

Flaviana Coelho Pacheco, Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos UFV e Membra do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos – LIPA/DTA/UFV.
Prof. Dra. Ana Flávia Coelho Pacheco, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG
Prof. Dra. Kely de Paula Correa, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG
Prof. Dr. Wilson de Almeida Orlando Junior, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG
Dra. Tatiane Teixeira Tavares, Bolsista de pesquisa nível I do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG.
Mateus Aparecido Santos, Estudante de Ciências Biológicas – UNIACADEMIA
Prof. Dr. Paulo Henrique Costa Paiva, Professor/pesquisador do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG.

Resumo: A astaxantina é um carotenóide pertencente à subclasse xantofila. As fontes naturais de astaxantina incluem bactérias, fungos, algas, crustáceos e certos peixes. Este carotenóide exerce excelentes propriedades biológicas que tem despertado atenção na indústria de alimentos e farmacêuticas. No entanto, a baixa solubilidade em água e a instabilidade química restringem sua biodisponibilidade e aplicação da astaxantina. Assim, é necessário encontrar métodos eficazes para proteger a astaxantina contra a degradação e exercer ainda mais seus potenciais benefícios na intervenção nutricional. Uma das principais estratégias utilizadas para isso é o encapsulamento da astaxantina, que consiste em criar uma barreira sobre o componente ativo, protegendo-o contra os efeitos de fatores ambientais. Existe diferentes métodos que podem ser realizados para o encapsulamento da astaxantina, incluindo lipossomas e “spray drying”. Neste contexto, nesta revisão, serão abordadas as principais fontes naturais de astaxantina, seus aspectos estruturais e potencial bioativo, bem como os desafios para sua aplicação industrial e as principais estratégias tecnológicas que viabilizam a incorporação de astanxantina em alimentos.
Palavras–chave: alimentos funcionais, nanocarreadores, encapsulamento, compostos bioativos

Abstract: Astaxanthin is a carotenoid belonging to the xanthophyll subclass. Natural sources of astaxanthin include bacteria, fungi, algae, crustaceans and certain fish. This carotenoid exerts excellent biological properties that have attracted attention in the food and pharmaceutical industry. However, low water solubility and chemical instability restrict its bioavailability and application of astaxanthin. Thus, there is a need to find effective methods to protect astaxanthin against deterioration and further exert its potential benefits in nutritional intervention. One of the main strategies used for this is astaxanthin encapsulation, which consists of creating a barrier over the active component, protecting it against the effects of environmental factors. There are different methods that can be performed for astaxanthin encapsulation, including liposomes and spray drying. In this context, this review will address the main natural sources of astaxanthin, its incorporated aspects and bioactive potential, as well as the challenges for its industrial application and the main technological strategies that enable the incorporation of astanxanthin in foods.
Key words: functional foods, nanocarriers, encapsulation, bioactive compounds

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, a crescente conscientização dos consumidores a respeito de alimentação saudável tem alavancado a busca por alimentos naturais e funcionais. Os carotenoides são uma classe de pigmentos naturais lipossolúveis que tem recebido grande atenção devido às inúmeras bioatividades na indústria de alimentos e farmacêuticas (1).
Dentre os carotenoides, destaca-se a astaxantina natural, um pigmento vermelho-alaranjado lipossolúvel. A astaxantina exerce excelentes propriedades antioxidantes, bem como outras propriedades biológicas benéficas relacionadas ao dano oxidativo, como antienvelhecimento, antiinflamatório, imunomodulador, anticancerígeno, hipolipemiante e antidiabético (2, 3). A propriedade antioxidante da astanxantina demonstrou ser 1000 vezes maior que a vitamina E, 200 vezes maior que os polifenóis do chá, 17 vezes maior que da semente de uva e 10 vezes maior que os outros carotenóides, como luteína , cantaxantina, β-caroteno, zeaxantina, em algumas microalgas (4, 5, 6).
A astaxantina natural assumiu o status de “geralmente reconhecida como segura” (GRAS) pela Food and Drug Administration (USFDA) dos Estados Unidos (7). Isso tem fomentado seu consumo e hoje em dia é amplamente utilizado como nutracêutico, além de seu uso como pigmento natural em diferentes alimentos. Sua demanda de mercado global está se expandindo e deve atingir US$ 2,57 bilhões em todo o mundo até 2025 (8). No entanto, ainda que o interesse em usar a astaxantina como pigmento natural em alimentos é crescente, sua incorporação em alimentos e obtenção de seus benefícios estão condicionados à superação de desafios como sua baixa biodisponibilidade e sensibilidade a fatores ambientais e de processamento (4, 5). Assim, é necessário encontrar um método eficaz para proteger a astaxantina contra a degradação e exercer ainda mais seus potenciais benefícios na intervenção nutricional (6, 7).
Neste contexto, nesta revisão, serão abordadas as principais fontes naturais de astaxantina, seus aspectos estruturais e potencial bioativo, bem como os desafios para sua aplicação industrial e as principais estratégias tecnológicas que viabilizam a incorporação de astanxantina em alimentos.

PRINCIPAIS FONTES NATURAIS DE ASTAXANTINA
As astaxantinas disponíveis comercialmente são principalmente de origem sintética, contudo, com a crescente procura por produtos naturais, fontes naturais de astaxantina tem sido muito explorada nos últimos anos. As fontes naturais de astaxantina incluem bactérias, fungos, algas, crustáceos e certos peixes.
A astaxantina foi originalmente extraída da lagosta por Kuhn e Sorensen em 1938. Camarões, lagostas, caranguejos e krill têm concentrações substanciais de astaxantina em suas diferentes partes do corpo (López et al., 2004). Atualmente, as astaxantinas são derivadas principalmente da levedura Phaffia Rhodozyma e/ou H. pluvialis microalgas (Park, Yeo, et al., 2018).
ASPECTOS ESTRUTURAIS E POTENCIAL BIOATIVO
A astaxantina (3,3′-dihidroxi- β, β -caroteno-4,4′-diona) (Figura 1) é um pigmento solúvel em gordura e insolúvel em água com uma fórmula molecular de C40H52O4, tendo massa molar de 596,84 g/mol e um ponto de fusão de 224 °C (4, 7).

A astaxantina pertence à subclasse xantofila. Estruturalmente, em comparação com outras moléculas da subclasse de caroteno, a xantofila é equipada com grupos contendo oxigênio, como grupos funcionais hidroxila (–OH), aldeído (–CHO) e grupo ceto (–CO). Específicamente para a astaxantina, os grupos hidroxila (–OH) e carbonila (–CO) estão ligados a cada anel de ionona, o que explica por que a astaxantina pode exercer suas propriedades antioxidantes correspondentes (10).
O principal mecanismo de eliminação de radicais livres da astaxantina é baseado no arranjo de elétrons centralizados que prontamente doam o elétron para reduzir as moléculas de oxigênio reativas instáveis (10). O grupo hidroxila nos anéis pode formar éster com ácidos graxos, assim forma monoésteres e diésteres com um e dois ácidos graxos, respectivamente. Formas livres de astaxantina são suscetíveis à oxidação. Assim, a astaxantina encontrada naturalmente é conjugada com proteínas ou esterificada com um ou dois ácidos graxos para formar um composto estável (10, 11, 12).
Existem 3 fatores que determinam o poder antioxidante da astaxantina, bem como a biodisponibilidade e estabilidade: isomeria geométrica, isomeria óptica, e grau de esterificação (10). Em termos de isomeria geométrica, a astaxantina se encontra em diversas formas de isômeros geométricos (cis e trans) (Figura 2), devido à longa cadeia de duplas ligações conjugadas entre os dois anéis β-ionona.

Em termos de isomeria óptica, visto a presença de dois átomos de carbono estereogênicos nas posições C-3 e C-3’, a astaxantina se encontra na forma de 3 isômeros ópticos (Figura 3): um par de enantiômeros (3R,3’R- e 3S,3’S-astaxantina) e a forma meso (3R,3’S-astaxantina), sendo esta última opticamente inativa. A configuração (3S,3’S-astaxantina) exibe maior atividade antioxidante do que (3R,3’R-astaxantina) (11). Este fenômeno é atribuído ao arranjo espacial dos átomos aumentando a biodisponibilidade da astaxantina (10, 11, 12).

No que se refere ao grau de esterificação, a astaxantina produzida por fontes naturais frequentemente se encontra conjugada com diversos ácidos graxos, como os ácidos oleico, eicosanóico, palmítico e esteárico (10). Existem ao todo 3 possíveis variações (Figura 4): a astaxantina na forma livre (grupos -OH ocupam ambas as posições 3 e 3’), a astaxantina monoéster (um ácido graxo ligado na posição 3) e a astaxantina diéster (dois ácidos graxos ocupando as posições 3 e 3’) (11, 12).

Diversos estudos tem mostrado que a astaxantina nas formas monoéster e diéster possui superior biodisponibilidade quando comparada à forma livre (10, 11, 12). Além disso, o grau de esterificação possui efeito positivo na estabilidade da astaxantina. A forma esterificada, monoéster ou diéster, agrega a este carotenoide significativa estabilidade térmica, em comparação à forma livre (12).

Além das atividades antioxidantes, a astaxantina também exerce inúmeras outras atividades biológicas como mostra a tabela 1.

DESAFIOS PARA APLICAÇÃO INDUSTRIAL DE ASTAXANTINA E ESTRATÉGIAS

Devido às inúmeras propriedades biológicas, a astaxantina tem cada vez mais um grande interesse da comunidade científica e indústrias de alimentos e/ou farmacêuticas. Para exercer suas bioatividades, a European Food Safety Authority sugere que a ingestão de astaxantina na dose de 8 mg/dia é segura para adultos (19). Além disso, com base em seu potente antioxidante, o astaxantina pode ser um potencial suplemento terapêutico contra o COVID-19 (20).

Apesar do grande o interesse e muitas as vantagens da utilização de astaxantina pelas indústrias de alimentos e/ou farmacêuticas, existe limitações envolvidas em sua utilização como baixa biodisponibilidade e sensibilidade a fatores ambientais e de processamento (4, 5). Uma das principais estratégias utilizadas para isso é o encapsulamento que consiste em criar uma barreira sobre o componente ativo, protegendo-o contra os efeitos de fatores ambientais e permitindo a solubilização do composto em meio aquoso (hidrofobicidade da astaxantina) (12). Além disso, promove a liberação controlada da molécula sob determinadas condições, aumentando sua biodisponibilidade.

A seguir serão descritas duas formas que podem ser utilizadas para encapsular astaxantina: lipossomas e secagem por pulverização.

Lipossomas Os lipossomas são partículas esféricas formadas por duas ou múltiplas camadas compostas por fosfolipídios, moléculas que possuem uma região de maior hidrofobicidade, comumente chamada de “cauda apolar” e uma região de maior hidrofilicidade, normalmente conhecida como “cabeça polar” (Figura 5) (21).

Os lipossomas podem ser usados não apenas para encapsular compostos bioativos polares dentro do núcleo interno, mas também compostos bioativos apolares no domínio apolar formado pelos fosfolipídios (22, 23). Portanto, os sistemas de entrega de lipossomas são veículos potenciais para axtaxantina. Devido a sua hidrofobicidade, a astaxantina se encaixa na região hidrofóbica dos fosfolipídios.
O encapsulamento por lipossomas apresenta alguns desafios como a dificuldade de produção em grande escala e economicamente viável, baixa estabilidade nas condições encontradas durante o processamento e armazenamento de alimentos e uma baixa eficiência de encapsulação para ingredientes hidrofílicos (24). Apesar disso é muito utilizado no encapsulamento de diferentes compostos como a astaxantina. Peng et al. (25) prepararam astaxantina encapsulada em lipossomas. De acordo com os resultados, o sistema de encapsulamento por lipossomas aumentou a biodisponibilidade das astaxantina bem como melhorou sua estabilidade em relação a astaxantina livre. Além disso, a astaxantina encapsulada em lipossomas ativou com mais eficácia enzimas antioxidantes como superóxido dismutase, catalase e glutationa S-transferase do que a astaxantina livre. Os autores concluíram, portanto, que os a baixa biodisponibilidade da astaxantina pode ser melhorada pelo encapsulamento lipossomal, que pode ser um bom remédio adjuvante na radioterapia gama.

Secagem por pulverização (“spray drying”)

A secagem por pulverização tem sido relatada como uma técnica adequada para microencapsulação de ingredientes na indústria de alimentos, incluindo aromatizantes, corantes, antioxidantes, óleos essenciais, etc. Esta técnica consiste em um processo de secagem contínuo e rápido, baseado em três etapas (26).
• Etapa 1: preparação das dispersões individuais do material de parede e do núcleo (material a ser encapsulado, neste caso, o composto bioatio).
• Etapa 2: corresponde à mistura do material de parede e do núcleo para produzir uma emulsão ou uma dispersão (geralmente usando-se homogeneização).
• Etapa 3: envolve a atomização da dispersão ou emulsão, em que as gotículas atomizadas entram em contato com ar quente, promovendo a formação de micropartículas esféricas com tamanhos que variam entre 10 μm e 3 mm. Essas micropartículas são coletadas em um ciclone, e o ar deixa o sistema com uma temperatura mais baixa e uma umidade mais alta.
Um esquema do processo de encapsulamento de um composto bioativo é apresentado na Figura 6.

A secagem por pulverização é uma tecnologia relativamente bem estabelecida com bons equipamentos prontamente disponíveis para produzir pós de alta qualidade em produção em larga escala, que são adequados para produzir ingredientes funcionais para a indústria de alimentos, uma vez que o custo é frequentemente uma consideração importante (27). Shen et al. (28) investigaram o encapsulamento da astaxantina usando o método de secagem por pulverização utilizando misturas de proteína de leite (isolado de proteína de soro de leite ou caseinato de sódio) e carboidratos (fibra de milho solúvel) como materiais de parede. Os resultados demonstraram que a secagem por pulverização pode ser aplicada para transformar as emulsões estáveis ​​de astaxantina em pós com propriedades razoavelmente boas, incluindo atividade de água, morfologia de superfície e estabilidade oxidativa. As emulsões reconstituídas também apresentaram boa estabilidade semelhante às emulsões originais. A eficiência de microencapsulação foi alta (∼95%) para ambos os sistemas de parede sob investigação, indicando a adequação dessas matrizes de parede para encapsular a astaxantina hidrofóbica.

CONCLUSÃO

A astaxantina é um carotenóide que tem recebido grande atenção devido à sua forte atividade funcional na indústria de alimentos. No entanto, a baixa solubilidade em água e a instabilidade química restringem sua biodisponibilidade e aplicação de antioxidantes. Esta revisão ressaltou que o encapsulamento da astaxantina bem projetados podem aumentar a estabilidade da astaxantina durante o processamento de alimentos e a digestão in vivo. Melhorar ainda mais sua biodisponibilidade por meio da entrega direcionada de produtos à base de astaxantina, especialmente para populações especiais, atenderá às múltiplas necessidades do público em nutrição e saúde alimentar. Todavia, apesar dos avanços já alcançados, ainda há muito a ser pesquisado e desenvolvido sobre novos materiais encapsulantes de maior eficiência. Além disso, notavelmente, é importante o foco direcionado para testes in vivo e clínicos para estudar a entrega direcionada deste composto bioativo.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem as instituições que contribuíram diretamente para a execução desse trabalho, como a Universidade Federal de Viçosa (UFV), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais – Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT).

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Capítulo de livro publicado no Congresso Brasileiro de Química dos Produtos Naturais. Para acessa-lo clique aqui.

Este trabalho foi escrito por:

Paloma Andrade Santos Araujo ^*; Vinícius Araújo de Oliveira ; Marcio Michael Pontes ; Alexsandro Melquiades de Góis ; Gisele Nayara Bezerra da Silva ; Rosângela Estevão Alves Falcão

*Paloma Andrade Santos Araujo – Email: [email protected]

Resumo: O pinhão-roxo (Jatropha gossypiifolia) é uma planta arbustiva da família Euphorbiaceae amplamente utilizada na medicina popular e rituais mágico-religiosos. Dentro das religiões de matriz africana é usada para purificar e benzer, na cultura popular geral é usada para afastar o mau-olhado. Medicinalmente na cultura popular é utilizada para o tratamento de inflamações, diabetes, picadas de cobra, anemias etc e é administrado de muitas formas como chás, banhos, uso tópico, maceração. Em relação às atividades biológicas, a planta possui um grande número de aplicações, a literatura descreve como pontos principais seus potenciais moluscicidas, antiofídico, antioxidante, antibiofilme, antimicrobiano, anti-inflamatório, cicatrizante, inseticida. A toxicidade de seus diferentes extratos foi avaliada em diferentes trabalhos e a fração cetônica foi a com a maior toxicidade, enquanto o extrato aquoso foi o que apresentou a menor toxicidade. Em relação a caracterização fitoquímica diversos autores detectaram a presença de flavonóides e fenólicos como compostos majoritários, foram detectados também catequinas, taninos, esteróides, terpenos e alcalóides. O presente trabalho busca identificar os diversos usos bioativos e populares da planta J.gossypiifolia, bem como sua caracterização fitoquímica, de modo a atualizar, compilar e analisar os dados de pesquisas recentes de modo a estimular e facilitar pesquisas mais aprofundadas dentro dos temas abordados nesta presente revisão. Para tal se fez uso da plataforma de Periódicos da CAPES como ferramenta de pesquisa, levantamento e triagem dos artigos revisados.

Palavras–chave: Jatropha gossypiifolia, Fitoquímica, Pinhão-roxo, Revisão de literatura.

Abstract: The black physicnut (Jatropha gossypiifolia) is a bushy plant of the Euphorbiaceae family widely used in folk medicine and magical-religious rituals. Within African matrix religions it is used to purify and bless, in general popular culture it is used to ward off the evil eye. Medicinally, in popular culture, it is used to treat inflammation, diabetes, snake bites, anemia, etc. It is administered in many ways such as teas, baths, topical use, maceration, etc. Regarding biological activities, the plant has a large number of applications, the literature describes as its main points its potential molluscicide, antiophidian, antioxidant, antibiofilm, antimicrobial, anti-inflammatory, healing, insecticide. The toxicity of its different extracts was evaluated in different works and the ketone fraction was the one with the highest toxicity while the aqueous extract was the one with the lowest toxicity. Regarding the phytochemical characterization, several authors detected the presence of flavonoids and phenolics as major compounds, catechins, tannins, steroids, terpenes and alkaloids were also detected. The present work seeks to identify the various bioactive and popular uses of the J. gossypiifolia plant, as well as its phytochemical characterization, in order to update, compile and analyze recent research data in order to stimulate and facilitate more in-depth research within the topics covered in this present review. For this purpose, the CAPES Periodicals platform was used as a research, survey and screening tool for the reviewed articles.

Key Word: Jatropha gossypiifolia, Phytochemistry, black physicnut, Literature review.

INTRODUÇÃO

O uso de plantas medicinais está enraizado na cultura humana desde de seu berço, no Antigo Egito, diversas plantas já foram utilizadas para tratamento de todo tipo de problemas seja espiritual ou físico. Algumas dessas plantas ainda são usadas na medicina popular contemporânea tais como; romã, erva-doce, salgueiro, lírio etc. (SILVA, 2017).

A família Euphorbiaceae é uma das mais ricas em espécies do planeta, principalmente em plantas de uso medicinal. No Brasil, está bem representada e dispersa, com cerca de 149 espécies de potencial medicinal distribuídas em 35 gêneros. Dentre os diversos gêneros, o Jatropha aparece em terceiro no número de exemplares, com nove espécies. (TRINDADE, LAMEIRA. 2014)

Esse gênero se destaca pelo seu valor etnofarmacológico e amplo uso popular das plantas pinhão-roxo (Jatropha gossypiifolia) e pinhão-bravo (Jatropha mollissima), no nordeste brasileiro, seja em simpatias para espantar o mau olhado ou como J. gossypiifolia sendo citada como remédio para “infarto e dor de cabeça”. (CREPALDI, 2016)

            A Jatropha gossypiifolia, popularmente conhecida com pinhão-roxo e planta alvo desse presente trabalho, tem os seguintes aspectos botânicos segundo LORENZI & MATOS, 2002 (apud QUEIROZ, 2019. p15):

“A espécie botânica Jatropha gossypiifolia L. é descrita como um arbusto ou arvore de até 5 m, com ramos e folhas arroxeadas e pilosas quando jovens, com suco leitoso e acre (seiva). Possui folhas simples, lobadas, e flores arroxeadas, dispostas em cimeiras paniculadas e fruto do tipo cápsula”.

            O presente trabalho visa apresentar uma revisão bibliográfica a respeito das atividades biológicas, usos tradicionais e características fitoquímicas da planta Jatropha gossypiifolia na literatura. Tal revisão se faz necessária para a atualização e levantamento de conhecimentos farmacológicos e de compostos bioativos da planta em questão de modo a estimular estudos mais aprofundados das atividades biológicas dos compostos secundários da planta e suas aplicações.

METODOLOGIA

A metodologia utilizada consistiu de revisão bibliográfica partindo da checklist proposta pelo PRISMA utilizando a base de dados da plataforma Periódicos CAPES.  

Dois diferentes revisores fizeram o levantamento bibiográfico de forma paralela na base de dados citada, utilizando como descritor Jatropha gossypiifolia. Foram encontrados 393 resultados; ao proceder o primeiro refinamento da pesquisa foi considerado os trabalhos mais atuais publicados entre 2012 e 2022, foram encontrados 312 resultados que atendiam este critério.

O segundo critério de filtragem considerou apenas artigos publicados em revistas, descartando teses, dissertações e resumos, como resultados foram reduzidos para aptos 86 artigos, cada revisor então procedeu selecionando os artigos que tratavam de atividades biológicas e/ou caracterização fitoquímica da planta. Dos quais o revisor 1 selecionou 39 trabalhos enquanto o revisor 2 selecionou 20 artigos. Um terceiro revisor, serviu como revisor cego e fez a comparação entre os resultados obtidos pelos outros dois revisores, selecionando os artigos que melhor de adequaram aos critérios selecionados para a leitura e revisão. Foram selecionados ao final 13 artigos para serem utilizados neste trabalho.

Três artigos foram escolhidos para avaliar os usos tradicionais da planta J. gossypiifolia (tabela 1). Nove foram revisados para as atividades biológicas (tabela 2) e cinco foram revisados para caracterização fitoquímica (tabela 3).

Três artigos foram considerados aptos em pelo menos 2 dos 3 tópicos que formaram o problema de pesquisa uso tradicional, atividades biológicas e perfil fitoquímico, (, Félix-Silva et al (2014)(3) foi citado dentro dos três tópicos de pesquisa; Zengin et al (2021)(7)  foi citado em atividades biológicas e caracterização fitoquímica; e Félix-Silva et al (2018)(9) foi citado nos temas atividades biológicas e caracterização fitoquímica.

A cada artigo foi atribuído um número de identificação para facilitar a navegação pelo texto e evitar confusão entre autores de mesmo nome. O número será indicado entre parênteses () logo após a citação ao autor.

Todos os artigos supracitados evidenciam a importância da J. gossypiifolia na medicina popular e no misticismo religioso. A partir de tantos relatos de usos medicinais da planta, se faz necessário estudos aprofundados de seus compostos bioativos para tentar explicar esses usos que possui na cultura popular.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

O processo de seleção dos artigos a serem analisados para este trabalho foi baseado em checklist utilizada com frequência nas revisões sistemáticas em particular aquelas com abordagem clínica, no entanto cada vez mais adaptações desta metodologia têm sido criadas para atender a outros tipos de revisões de literatura. As revisões sistemáticas possuem um delineamento por meio do qual se faz toda seleção dos materiais, sua análise e posterior síntese de achados primários e foi para atender a este processo específico que ferramentas como o PRISMA foi concebido.

A recomendação PRISMA consiste em um checklist com 27 itens e um fluxograma de 4 etapas que objetiva colaborar com autores a melhorarem o relato de revisões.

Utilizando a checklist proposta pelo PRISMA, foi feita a seguinte triagem como exposto na figura 1:

USO TRADICIONAL

O uso do pinhão-roxo está amplamente enraizado na cultura popular, seja medicinalmente ou de forma mística-religiosa, sendo utilizada em residências para “espantar o mau olhado, olho gordo” e outros tipos de males similares. A presença da J. gossypiifolia nas casas é vista como um amuleto de bom presságio e proteção contra o mal. (SILVA; OLIVEIRA; ABREU, 2018) (1).

Ainda nesta perspectiva, religiões de matriz africana como candomblé e a umbanda utilizam a planta em banhos e benzeduras. Dentro dessas religiões se usa muito as raízes e folhas para os rituais característicos, sendo as raízes ainda mais utilizadas do que as folhas, para os praticantes a Jatropha gossypiifolia além de sagrada também é reconhecida como planta medicinal utilizada no tratamento de cicatrizes, hipertensão, inflamações entre outros usos. (ARRUDA et al, 2019) (2).

Félix-Silva et al (2014) (3), identifica a planta em relação a seus usos medicinais tradicionais, a J. gossypiifolia é conhecida pelo uso de diferentes métodos de preparo para uso: chás, decocção, maceração etc. Também foram identificadas diferentes vias de administração, podendo ser via oral, por banhos, uso tópico etc. Seus usos populares incluem: antiofídico, anti-inflamatório, anti-diarréico, antidiabético, anti-anêmico, analgésico e etc. Alguns desses usos podem ser contraditórios, existindo registros da planta sendo utilizada como laxante ao invés de antidiarréico, por exemplo.

Todos os artigos supracitados evidenciam a importância da J. gossypiifolia na medicina popular e no misticismo religioso. A partir de tantos relatos de usos medicinais da planta, se faz necessário estudos aprofundados de seus compostos bioativos para tentar explicar esses usos que possui na cultura popular.

ATIVIDADE BIOLÓGICA

As atividades biológicas de diferentes partes de Jatropha gossypiifolia já foram avaliadas por diferentes autores (tabela 4), que buscaram avaliar seus potenciais bioativos e possíveis usos na biotecnologia. Na literatura encontrada, as seguintes atividades foram avaliadas: citotoxicidade, potencial antimicrobiano, antibiofilme, antioxidante, antiinflamatória, hemolítica, cicatrizante, moluscicida e antiofídico.

Olawuwo et al (2022) (4), avaliou o potencial antimicrobiano e antibiofilme de extratos de diferentes plantas frente a microrganismos de aves de granja.  Entre elas a Jatropha Gossypifolia L, apresentando os melhores resultados no teste antimicrobiano contra Escherichia coli, Staphylococcus enteritidis e Staphylococcus aureus. Teve boa ação contra os biofilmes, com inibição em >50%. Seu extrato cetônico foi o mais tóxico quando comparado com as outras espécies de planta, seu extrato aquoso, no entanto, teve toxicidade moderada.

Wu et al (2019) (5) aponta para o uso farmacológico e popular de J. gossypiifolia, encontrando atividades anti-inflamatória e antimicrobiana para o caule e  raízes, enquanto as sementes e frutos podem ser usadas contra gripes como analgésico e sedativo. Seu látex possui propriedades moluscicidas e bactericidas, é usado popularmente para tratar picadas de serpentes, aplicando-o no local da picada. As folhas de J. gossypiifolia possuem propriedades inseticidas, antimicrobianas e anti-inflamatórias.

Félix-Silva et al. (3) (2014), descreve diversas atividades farmacológicas de extratos e de compostos isolados de Jatropha gossypiifolia, entre elas: antimicrobiana, anti-inflamatória, antidiarreica, anti-hipertensiva e anticâncer.

O potencial moluscicida foi descrito por Filho et al (2014) (6), que avaliou o potencial moluscicida do extrato hidroalcoólico de diferentes partes da planta (folhas, frutos e caule) frente ao molusco Biomphalaria glabrata, as folhas apresentam grande potencial moluscicida, seguida pelos frutos que também apresentaram, mas de maneira mais moderada, e pelo caule que não apresentou nenhuma atividade moluscicida.

Zengin et al (2021) (7) descreveu propriedades fitoquímicas e biológicas de diferentes partes (folha e caule) da J. gossypiifolia com diferentes métodos de extração: maceração e homogeneização assistida. Os métodos de extração influenciaram na quantidade de compostos antioxidantes extraídos, com o extrato do caule extraído por homogeneização assistida sendo muito mais rico em compostos antioxidantes em comparação com o extrato da folha extraído usando o mesmo método. O artigo também descreve potenciais antidiabéticos e anti-neurodegenerativos da planta.

Félix-Silva et al (2014) (8) descrevem em seu trabalho as capacidades antiofídicas do extrato aquoso das folhas de J. gossypiifolia. Os autores utilizaram testes de citotoxicidade frente a células humanas HEK-293 e de atividade hemolítica para determinar a toxicidade do extrato aquoso, e obtiveram resultados que indicam a não toxicidade do extrato. Para o teste antiofídico, foram utilizados testes de inibição in vitro de atividade proteolítica das enzimas do veneno de Bothops jararaca. O extrato apresentou inibição satisfatória da ação proteolítica em azocaseína. O segundo teste utilizado para determinar a efetividade do extrato frente a peçonha de B. jararaca foi o de inibição da atividade fibrinogenolítica in vitro, concentrações mais altas do extrato conseguiram diminuir a degradação de fibrinogênio. Os testes in vivo feitos utilizando camundongos mostraram a inibição da hemorragia, miotoxicidade e formação de edemas, o extrato foi administrado nos camundongos via intraperitoneal e oral.

Félix-Silva et al (2018) (9) em seu estudo testou o potencial anti-edematogênico de extrato aquoso de J.gossypiifolia frente ao veneno de Bothrops erythromelas e a atividade antibacteriana da planta. O extrato quando administrado por via oral apresentou inibição edematogênica de cerca de 50%, por via intraperitoneal, no entanto, o extrato apresentou inibição de 76,4%, sendo um aumento significativamente maior até do que o nível de inibição do medicamento corticosteroide dexametasona.

A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de diluição em ágar. Os microrganismos gram-positivos utilizados foram Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, e Bacillus cereus. os Gram-negativos foram: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae e Enterobacter cloacae. O extrato de J.gossypiifolia apresentou atividade antibacteriana em Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus. Todos microrganismos gram-positivos.

Bastos (2019) (10) realizou um levantamento das atividades biológicas mais estudadas de J. gossypiifolia, ao analisar 16 artigos concluiu que as seguintes atividades biológicas foram as mais pesquisadas: atóxica, cicatrizante, anti-inflamatória, cicatrizante/anti-inflamatória, cicatrizante/tóxica e anticoagulante, antioxidante e tóxica nessa mesma ordem.

Silva et al (2018) (11), analisou o potencial citotóxico, antimicrobiano e cicatrizante do extrato etanólico e suas frações hexânica, clorofórmio, acetato de etila e metanólica das folhas, galhos e caule J. gossypiifolia. A citotoxicidade dos galhos foi muito alta e por isso inviabilizou o uso de suas frações para os testes antimicrobiano e cicatrizante. O extrato do caule e suas frações apresentaram toxicidade entre leve a não tóxica. E o extrato das folhas e suas frações apresentaram resultados de citotoxicidade moderadamente tóxicos. Dentre os microrganismos gram-positivos Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, e gram-negativos Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa, o extrato apenas não apresentou inibição frente a Escherichia coli. Em relação ao potencial cicatrizante, apenas a fração metanólica das folhas apresentou migração celular (46%).

Pela análise desses trabalhos é possível perceber que a Jatropha gossypiifolia possui um amplo leque de atividades biológicas registradas. Sendo necessário estudos mais aprofundados para aplicação farmacológica e desenvolvimento de medicamentos ou tratamentos com a planta, levando em consideração a toxicidade apresentada por alguns dos extratos da planta.

CARACTERIZAÇÃO FITOQUÍMICA

Por meio da técnica HPLC-DAD, Xavier-Santos et al (2018) (12), analisou as propriedades fitoquímicas do extrato aquoso da folha da Jatropha Gossypiifolia e encontrou flavonóides C-glicosilados derivados da luteolina e da apigenina.

Félix-Silva et al (2014) (3) realizou análise fitoquímica sob pinhão-roxo e seu estudo revelou a presença de açúcares, alcalóides, flavonóides, taninos, terpenos e/ou esteróides e proteínas.

Silveira et al (2020) (13) encontrou e quantificou os seguintes compostos no extrato de J. gossypiifolia: ácido gálico, ácido clorogênico, catequina, ácido cafeico, ácido vanílico, ácido p-cumárico, ácido ferúlico, rutina, quercitrina, 3-acetilcumarina, ácido trans-cinâmico, quercetina, luteolina, apigenina, kaempferol, crisina. α-amirina, β-amirina e lupeol. Sendo encontrados em maior quantidade os compotos, (+)-catequina, ácido p-cumárico, ácido ferúlico, luteolina, α-amirina e β-amirina

Zengin et al (2021) (7) descreve em seu trabalho a composição química de J. gossypiifolia e destaca a quantidade de flavonoides e fenólicos encontrados, fazendo em comparação entre o caule e as folhas da planta, 78 compostos foram encontrados no extrato da folha e 64 no extrato do caule.

Félix-Silva et al (2018) (9) encontrou flavonóides como compostos majoritários da planta, também encontrou alcalóides, fenólicos, taninos, terpenos, esteróides e saponinas. Sendo os flavonóides encontrados os seguintes: luteolina, orientina e isoorientina, vitexina e isovitexina.

Os principais compostos da planta J. gossypiifolia foram identificados como sendo os da classe dos flavonóides e dos fenólicos, como a luteolina, apigenina, crisina, rutina entre outros. Também identificaram como compostos presentes na planta os seguintes: taninos, terpenos, alcalóides, açúcares, esteróides, saponinas, catequinas entre outros. (ver tabela 4)

CONCLUSÕES

O pinhão-roxo ou J. gossypiifolia possui grande importância na cultura popular do Brasil, seja como amuleto religioso ou como planta medicinal. Na medicina popular é uma planta conhecida por supostamente possuir efeitos anti-inflamatórios, antiofídicos, antidiabéticos, antianêmicos entre outros. Os artigos revisados mostraram uma vasta gama de aplicações biológicas para seus extratos, ficando em destaque as seguintes: moluscicida, antiofídico, antioxidante, antibiofilme, antimicrobiano, anti-inflamatório, cicatrizante, inseticida. Esses resultados sugerem credibilidade dos conhecimentos populares descritos.

A caracterização fitoquímica da planta mostrou compostos fenólicos e flavonóides como os principais compostos secundários da planta, com destaque para a apigenina e luteolina. Também foram encontrados taninos, alcalóides, terpenos e esteróides.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem aos órgãos de fomento à pesquisa científica: Facepe, CNPq.

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