DETERMINAÇÃO DO POTENCIAL ANTIOXIDANTE DOS EXTRATOS HIDROALCOÓLICOS OBTIDOS A QUENTE E A FRIO DA CASCA E SEMENTE DE Garcinia macrophylla MART

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Nogueira, B.A. (PEBGA/ UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) ; Cardoso, F.J.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) ; Vilhena, K.S.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ)

Resumo

A espécie Garcinia macrophylla conhecida popularmente como bacuri peito de moça, é nativa da região Amazônica e ocorre em florestas de várzea. Neste estudo foi realizada a triagem fitoquímica e avaliação da atividade antioxidante utilizando-se os métodos FRAP, ABTS e DPPH dos extratos hidroalcóolicos (EHA) obtidos a frio (maceração) e a quente (Soxhlet) das cascas e sementes da espécie. O resultado da triagem demonstrou maior variabilidade de classes químicas (9 grupos diferentes) no extrato hidroalcóolico obtido a frio das cascas de G. macrophylla. Os resultados das atividades antioxidantes dos extratos via ABTS e DPPH foram semelhantes. Contudo, no método FRAP o extrato hidroalcóolico das cascas a frio demonstrou atividade pronunciada em relação aos demais.

Palavras chaves

atividade antioxidante; Garcinia macrophylla; DPPH

Introdução

As espécies da flora configuram as maiores fontes de substâncias ativas que podem ser empregadas na terapêutica, devido à enorme abundância estrutural de metabólitos gerados. Nessa busca por produtos inéditos produzidos a partir de plantas, estão envolvidos múltiplos conhecimentos que vão desde aspectos agronômicos, botânicos, químicos, farmacológicos e toxicológicos, entre outros (TULP & BOHLIN, 2004; BRANDÃO et al., 2010). A floresta amazônica é conhecida por abrigar uma imensa diversidade vegetal, com uma estimativa de cerca de 30.000 espécies de plantas vasculares (SILMAN, 2011). Outros estudos indicam que cerca de 14.000 das espécies encontradas na bacia Amazônica possuem sementes (CARDOSO et al., 2017). Entretanto, mesmo que numerosos espécimes da região já tenham sido estudados, salienta-se que o conhecimento atual sobre a diversidade química da flora amazônica representa apenas uma fração desse total (SKIRYCZ et al., 2016). Nesse contexto de variedade da flora Amazônica com pouco conhecimento reunido, podemos destacar a espécie Garcinia macrophylla MART. conhecida popularmente por bacuri peito de moça, pertencente à família botânica Clusiaceae, subfamília Clusioideae (NASCIMENTO et al., 2002). Essa família é descrita como sendo riquíssima em substâncias naturais, tais como: xantonas, cumarinas, biflavonóides, benzofenonas (ACUÑA et al., 2009). G. macrophylla é nativa da Amazônia e ocorre no sub-bosque de florestas de várzea. Tem importância madeireira, alimentícia, além de ser utilizada na recuperação de áreas degradadas (NASCIMENTO et al., 2002; COSTA et al., 2016). Um estudo recente apontou que o composto (7- epiclusianona), uma benzofenona tetraprenilada isolada do epicarpo de uma espécie do gênero Garcinia indicou potencial anticancerígeno contra células de glioblastoma (SALES et al., 2015). Estudos destacam que o método de extração pode influenciar diretamente na qualidade dos metabólitos secundários obtidos (ROCKENBACH et al., 2008; VONGSAK et al, 2013). Os métodos extrativos incluem maceração a frio utilizando solventes, infusão, percolação, decocção, extração contínua a quente (Soxhlet), extração em contra-corrente, extração assistida por microondas, entre outros (OLIVEIRA et al., 2016). Segundo Tiwari et al (2011) Além dos métodos extrativos, outros fatores atuam diretamente nas características finais dos extratos, tais como a parte do material vegetal usada, a origem deste, o grau de processamento, o tamanho da partícula, o solvente utilizado, o tempo de extração, temperatura, polaridade e concentração do solvente. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo comparar o perfil fitoquímico e as atividades oxidantes avaliadas pelos métodos FRAP, ABTS e DPPH dos extratos hidroalcóolicos (etanol/água, 50:50) obtidos por maceração e Soxhlet das cascas e sementes dos frutos de G. macrophylla.

Material e métodos

ANÁLISE FITOQUÍMICA PRELIMINAR O material botânico foi coletado no dia 06 de fevereiro de 2019, na ilha de Germoplasma situada no lago da Usina Hidrelétrica de Tucuruí -PA. Uma amostra testemunha foi herborizada, identificada e depositada no herbário do Museu Paraense Emílio Goeldi sob o voucher MG 236750 (autorização SISGEN nº A5E05C5). O procedimento de separação da casca, polpa e semente foi feito manualmente. Depois de desagregado o material vegetal foi seco em ambiente ventilado por um período de cinco dias e triturado. Na sequência, padronizou-se a massa do material para extração, 110g para as sementes e 100g para a casca. Na extração a quente utilizou-se um sistema hidroalcoólico água/etanol (50:50, 600 mL) nesse método o material vegetal foi submetido à extração em Sohxlet por um período de 9 horas. Já na extração a frio foram adicionados 250 mL do mesmo sistema e deixou-se em maceração por 4 dias (Figura 1). A identificação dos principais constituintes químicos foi feita conforme os protocolos propostos por Barbosa e colaboradores (2004). A prospecção fitoquímica dos extratos de G. macrophylla foi desenvolvida para fenóis, taninos, saponinas, alcaloides, polissacarídeos e flavonoides por classes: antocianinas e antocianidinas, flavonas, flavonóis e xantonas, chalconas e auronas, flavanonóis, leucoantocianidinas, catequinas (taninos catéquicos) e flavanonas de acordo com a técnica descrita por Barbosa (2004). CAPACIDADE ANTIOXIDANTE Método FRAP:Para o método FRAP, os extratos obtidos foram testados na concentração inicial de 3 mg/mL (solução estoque), sendo diluídos quando necessário para 0,75 e 0,1875 mg/mL. A absorbância foi lida em espectrofotômetro UV-VIS a 595 nm, utilizando metanol como branco. O potencial antioxidante dos extratos de G. macrophylla para reduzir o Fe (III) ao Fe (II) foi expresso em μmol Fe (II)/g das amostras, utilizando uma curva de calibração equivalente a Trolox. A técnica aplicada foi adaptada de Urrea-Victoria et al, (2016). Método ABTS: O cátion ABTS•+ foi gerado por 5mL de solução-estoque de ABTS•+ com 88μL de solução de persulfato de potássio. A mistura foi deixada em repouso, no escuro, durante 16 horas, à temperatura ambiente. A solução de ABTS•+ foi diluída em metanol até obter-se uma absorbância entre 0,8 e 1 a 734 nm. Em ambiente escuro, alíquotas de 140µL (solução estoque a 3 mg/mL) dos extratos de G. macrophylla, foram transferidas para tubos Eppendorf de 2 mL com 1860µL da solução de radical ABTS•+ e incubadas por 20 minutos. Após esse período as absorbâncias foram registradas. Método DPPH: A atividade de captura do radical livre DPPH baseou-se na técnica de Pires et al (2017). Em ambiente escuro, uma alíquota de 140μL das amostras dos extratos de G. macrophylla (solução estoque a 3 mg/mL) foi adicionada a 1860μL de solução DPPH (80μM). A mistura foi vigorosamente agitada e incubada por 30 minutos. A absorbância das amostras foi determinada espectrofotômetro UV-VIS em 517nm.

Resultado e discussão

As análises fitoquímicas são de grande relevância por fornecerem informações à cerca da presença de metabólitos secundários nas plantas, para que assim se possa chegar à caracterização e isolamento de princípios ativos essenciais para a produção de novos produtos biotecnológicos (MATTE et al., 2015). De acordo com informações obtidas na triagem fitoquímica os principais grupos químicos presentes na casca e sementes de G. macrophylla Mart. são fenóis, saponinas, catequinas e flavanonas (Tabela 1), dados esses corroborados por pesquisas similares para espécies da mesma família botânica (LIMA NETO et al., 2015; ZABALA, 2015; OLIVEIRA et al., 2016). Comparando-se, a partir da triagem fitoquímica preliminar, as principais classes identificadas nos extratos hidroalcoólicos obtidos a frio de G. macrophylla (Tabela 1) observou-se que o extrato das cascas apresentou maior variabilidade fitoquímica sendo caracterizado por 9 grupos químicos, enquanto que, a partir da extração a frio das sementes, foram determinados apenas 6 grupos fitoquímicos. O diferencial entre cascas e sementes está na caracterização de compostos das classes dos taninos, antocianinas e antocianidinas, chalconas e auronas, e flavanonóis que foram obtidos apenas no extrato hidroalcoólico das cascas. A extração hidroalcoólica a quente das sementes e das cascas revelou uma caracterização similar àquela observada para a extração à frio das cascas. Destaca-se nessa segunda triagem o grupo dos taninos, que foi identificado apenas nas cascas (a frio e a quente) de G. macrophylla. O grupo das flavonas, flavonóis e xantonas também foram detectados nos dois extratos obtidos a quente. A triagem também demonstrou que o grupo das chalconas e auronas está presente somente no extrato hidroalcoólico obtido a frio das cascas, que foi o que demonstrou maior variabilidade fitoquímica a partir da triagem. Segundo Azevedo et al (2014), essas classes de substâncias apresentam significativa atividade antioxidante, sendo assim, capazes de diminuir os efeitos prejudiciais gerados pelos radicais livres, em especial a classe de flavonoides. Com base nos dados gerados, vale ressaltar que as amostras obtiveram resultados semelhantes para as partes botânicas utilizadas e ambos os métodos extrativos empregados, destacando que para as amostras da casca foi detectado também taninos. Sugerindo assim, que toda a estrutura vegetal da espécie possui compostos químicos de interesse. Os antioxidantes naturais apresentam maiores vantagens em relação aos compostos antioxidantes sintéticos, particularmente em sua capacidade de prevenir a formação inicial de radicais livres, sem o risco de efeitos carcinogênicos ou a possibilidade de serem prejudiciais ao organismo (AGHAEI JESHVAGHANI et al., 2015). As atividades antioxidantes das amostras avaliadas quanto à captura de radicais livres DPPH e ABTS●+, bem como quanto ao poder de redução do Fe+3, estão apresentadas na Tabela 2. O ensaio FRAP mede a capacidade antioxidante em termos da capacidade da matriz de reduzir o estado férrico (Fe3+) para o estado ferroso (Fe2+). Este processo de redução é baseado na transferência de elétrons e funciona bem em sistemas de água e álcool (IQBAL et al., 2012). Os extratos hidroalcoólicos de G. macrophylla foram ativos frente a redução de íons férrico. Com destaque para a fração oriunda da casca obtida pelo método a frio, que na concentração de 0,1875 mg.mL-1 demonstrou atividade de 685,53 (± 7,38x10-4) μmol Fe (II)/g de extrato. Sendo este o mais ativo dentre os extratos testados. Dos extratos hidroalcoólicos obtidos a quente de G. macrophylla, aquele das cascas foi mais ativo do que o das sementes, sendo que, na concentração de 0,75 mg.mL-1, as atividades foram de 180,02 (± 3,30x10-3) e 94,89 (± 1,02x10-3) μmol Fe (II)/g de extrato, respectivamente. No ensaio de avaliação da atividade antioxidante pelo método ABTS, que consiste na redução do radical ABTS+• a ABTS promovendo assim a perda da coloração do meio reacional de verde escuro a verde claro (OLIVEIRA, 2015), observou-se que os extratos de G. macrophylla foram ativos na captura do radical ABTS+• e demonstraram atividades similares variando em torno de 64,00 mg de TE/g de extrato, para a concentração de 3 mg/mL. Os resultados do ensaio de DPPH foram expressos em função do percentual de atividade antioxidante (%AAO). As atividades antioxidantes observadas foram superiores a 80% para todas das amostras testadas na concentração de 3 mg/mL. Os valores observados para %AAO foram compatíveis com aqueles para a redução do radical ABTS+• na mesma concentração. Este comportamento é validado pelos componentes fitoquímicos (especialmente fenóis e flavonoides) encontrados na triagem fitoquímica preliminar, os quais possuem atividade antioxidante comprovada (HERNÁNDEZ ZARATE et al., 2018; SHI et al., 2018). Os resultados da atividade oxidante dos extratos também foram expressos em função do equivalente em trolox (ET) por grama de extrato e também mantiveram a atividade antioxidante similar àquelas observadas no ensaio ABTS. De acordo com Sousa et al (2011) não existe um método padronizado oficialmente para determinação da atividade antioxidante em espécies de origem vegetal e seus subprodutos, tendo em vista os vários mecanismos antioxidantes que podem ocorrer, bem como a diversidade de compostos bioativos. Dessa forma, a avaliação por diferentes técnicas se faz necessária para melhor indicar a capacidade antioxidante desse tipo de matriz. Os resultados encontrados nesta pesquisa indicam que o rastreio da atividade antioxidante dos extratos de G. macrophylla pelos diferentes métodos, apontaram resultados essencialmente semelhantes frente aos métodos DPPH e ABTS. Contudo, o método FRAP demonstrou que existe diferença na atividade antioxidante para os extratos testados, fornecendo informação adicional sobre as características químicas dos mesmos. Dados estes corroborados por diversos estudos que avaliaram diferentes espécies da mesma família botânica e demostraram sua destacada capacidade antioxidante (HEMSHEKHAR et al., 2011; MACHADO et al., 2017; RAMIREZ et al., 2018).

Conclusões

Os resultados da triagem fitoquímica demonstraram que a técnica de extração utilizada afeta diretamente o teor de metabólitos presente nos extratos obtidos, podendo interferir nas atividades químicas e biológicas dessas matrizes. Outro fator relevante no estudo de G. macrophylla, é que os extratos hidroalcóolicos obtidos das cascas tanto a frio quanto a quente demonstraram maior variabilidade de classes de compostos quando comparados com aqueles obtidos das sementes, o que indica a potencialidade das cascas como uma fonte de metabólitos de maior variabilidade química. Destaca-se a presença de fenóis e flavonoides que são compostos com atividade biológica comprovada, tanto nas cascas quanto nas sementes da espécie estudada. A partir dos resultados da atividade antioxidante foi possível identificar que os extratos hidroalcóolicos obtidos a frio das cascas despertam maior interesse pois foram os que mais se destacaram quando avaliada a atividade antioxidante pelo método FRAP. O uso desse método demonstrou que existe diferença na atividade antioxidante para os diferentes extratos testados dependendo do método aplicado, fornecendo informação adicional sobre as características químicas dos mesmos. Tal fato pode ser explicado devido o ensaio via FRAP basear seu o processo de redução na transferência de elétrons em sistemas água e álcool. Os extratos hidroalcoólicos de G. macrophylla estudados apresentaram atividade antioxidante em todos métodos utilizados, evidenciando que a espécie se destaca como possível fonte natural para obtenção de princípios ativos com propriedades antioxidantes de interesse biotecnológico.

Agradecimentos

Os autores deste trabalho agradecem ao Centro de Proteção Ambiental (CPA) da Eletrobras/ Eletronorte pelo apoio na coleta das amostras de G. Macrophylla.

Referências

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