ÁREA
Química de Produtos Naturais
Autores
Silva, R.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - UFBA) ; Sousa, D.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA (UESB)) ; Oliveira, G.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA (UESB)) ; Ribeiro, E.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA (UESB)) ; Gonzaga, F.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA (UESB)) ; Gualberto, S.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA (UESB)) ; Vale, A.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - UFBA)
RESUMO
O estudo enfoca a relevância de produtos naturais bioativos de plantas, destacando o Croton tetradenius da família Euphorbiaceae, com sua rica composição química. Avaliou-se a capacidade antioxidante dos óleos essenciais de C. tetradenius armazenados a baixas temperaturas por anos. As folhas foram coletadas em 2015, 2016 e 2019, com extração dos óleos essenciais após secagem. O método DPPH foi usado para medir a atividade antioxidante. Os óleos armazenados mostraram alta atividade antioxidante, notadamente a amostra de 2019 com IAA de 15,34. O estudo indica um notável potencial antioxidante da espécie, útil para desenvolver produtos. Resultados preliminares fornecem base para futuras investigações.
Palavras Chaves
Metabólitos secundários; Croton Linnaeus; Farmacognosia
Introdução
Ao longo do tempo, tem sido possível progressivamente elucidar diversas propriedades biotecnológicas inerentes às espécies vegetais, culminando em seu amplo reconhecimento no contexto da obtenção de produtos naturais bioativos (QUEIROZ; BIZERRA; MACHADO, 2018). Nesse cenário, merece destaque a espécie Croton tetradenius Baill., pertencente à família Euphorbiaceae. Esta espécie se destaca não somente pela sua rica diversidade botânica, mas também pela profusão de compostos químicos presentes em sua composição, os quais são enriquecidos com propriedades biológicas ativas de significativa relevância. A literatura tem conferido destaque à exploração medicinal do Croton tetradenius em contextos farmacológicos, notadamente em sua aplicação para fins antissépticos (adaptação de FERNANDES, 2016), o que ressalta o notável potencial inerente a espécies pertencentes a esse gênero. No entanto, a expansão do escopo de estudos tanto no âmbito químico quanto no farmacológico se apresenta de elevada relevância, dada a ampla distribuição geográfica do gênero no país e o crescente número de espécies de Croton que vêm sendo identificadas (SALATINO et al., 2007). Os óleos essenciais, também denominados óleos voláteis, óleos etéreos ou essenciais, consistem em complexas misturas de substâncias lipofílicas e voláteis, frequentemente dotadas de características odoríferas distintas, sendo obtidos a partir de matérias-primas de origem vegetal (SIMÕES et al., 2017). Conforme esses óleos entram em contato com o oxigênio atmosférico, os óleos voláteis que abrigam concentrações elevadas de hidrocarbonetos terpênicos insaturados são suscetíveis à oxidação (STICHER, 2009). No decurso dos últimos anos, a demanda por produtos cosméticos de cunho mais natural e com potencial benéfico para a saúde cutânea tem fomentado uma atenção crescente voltada aos óleos essenciais dotados de propriedades antioxidantes (INFANTE, 2021; PINTO, 2022). Os compostos, extraídos de plantas aromáticas por meio de processos de destilação a vapor ou prensagem a frio, ganharam destaque não apenas por suas propriedades aromáticas, mas também por seus potenciais propriedades antioxidantes e benefícios para a saúde da pele. Os óleos essenciais antioxidantes são ricos em compostos ativos que podem ajudar a combater os efeitos prejudiciais dos radicais livres, prevenindo o envelhecimento precoce da pele, melhorando sua aparência e contribuindo para a sustentabilidade ecológica (BATISTA, 2020; SULDOVSKI; KALFEL; MARTINS, 2023). O método do radical livre 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) é uma das técnicas mais utilizadas para avaliar a atividade antioxidante de diferentes compostos e substâncias (DE OLIVEIRA; BATISTA; RAMOS, 2021). Esse método é baseado na capacidade de um antioxidante em doar elétrons a um radical livre, especificamente o radical DPPH, convertendo-o em uma forma estável e não reativa (RUFINO et al., 2007). O DPPH é um radical livre orgânico que possui uma coloração roxa intensa devido à presença de um elétron não emparelhado. O antioxidante doa um elétron para o radical DPPH, neutralizando-o e reduzindo sua cor de roxo para amarelo pálido (AGUIAR; NOVELLI, 2020). A intensidade dessa mudança de cor é diretamente proporcional à capacidade antioxidante do composto testado. Quanto maior a capacidade do antioxidante em doar elétrons, mais eficaz ele é na neutralização dos radicais livres (TRINDADE et al., 2023). Portanto, este trabalho teve o objetivo de analisar o potencial da capacidade antioxidante de óleos essenciais de C. tetradenius armazenados ao longo dos anos sob condições de baixas temperatura visando sua aplicabilidade mediante o potencial biotecnológico.
Material e métodos
Coleta e obtenção dos Óleos Essenciais: A metodologia empregada é de natureza científica e exploratória, com o propósito de identificar o potencial antioxidante de óleos essenciais de Croton tetradenius Baillon (1864), pertencente à família Euphorbiaceae, em distintos períodos. De acordo com o registro de ocorrências do Laboratório de Pesquisa de Produtos Naturais (LAPRON/UESB), pesquisadores da instituição realizaram a coleta de C. tetradenius, popularmente conhecida como Velaminho-da-serra, nos períodos matutinos em condições menos chuvosas em 28 de abril de 2015, 30 de abril de 2016 e 25 de abril de 2019 na Floresta Nacional Contendas do Sincorá, situada na cidade de Contendas do Sincorá, Bahia (coordenadas S13°55′02,8′ ′W41°07′22,0′). O exemplar botânico encontra-se na exsicata HUESB 3521 no Herbário da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB). Em seus respectivos períodos, as folhas de C. tetradenius foram secas em estufa de circulação de ar sob condições de 45ºC por 48h. Foi empregado o método de extração de Clevenger para a obtenção dos óleos essenciais, que, após a extração, foram submetidos a análises cromatográficas e à avaliação do potencial repelente por pesquisadores do Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais (UESB) (SOUSA, 2021). Esses óleos voláteis foram cuidadosamente armazenados em um freezer a -10ºC ao longo dos anos, juntamente com estoques de outros óleos essenciais. Somente em 2023, eles foram utilizados para fins de avaliação antioxidante. Avaliação da Atividade Antioxidante: A determinação da atividade antioxidante se procedeu através do método de sequestro de radical livre DPPH (2,2-difenil-1picril-hidrazil) (BRAND-WILLIAMS et al., 1995) adaptado pela Embrapa (2007). Preparou-se uma solução metanólica de 0,06mM de DPPH na qual foi-se utilizada no preparo de soluções para curva padrão (0,01mM, 0,002mM, 0,03mM, 0,04mM, 0,05mM e 0,06mM) tendo-se uma equação da reta y=0,0106x+0,0013 com R² = 0,9974. Foi preparada uma solução-controle de álcool metílico 50%, acetona 70% e água nas proporções de 4:4:1 na qual retirou- se uma alíquota de 0,1mL e homogeneizou-se em um tubo de ensaio contendo 3,9mL da solução de DPPH (60µM). Preparou-se, em triplicata, diluições de óleos essenciais sob concentrações de 1,25mg/mL, 2,5mg/mL, 5mg/mL, 7,5mg/mL e 10mg/mL, na qual em tubos âmbar de ensaios adicionou-se uma alíquota de 0,1mL de cada óleo diluído e 3,9mL de DPPH 0,06mM. Homogeneizou-se as soluções e os tubos de ensaios mantiveram-se sob abrigo de luz por 30 minutos. Utilizou-se um espectrofotômetro Shimadzu UV 1800 manual na faixa de 515nm para fins de leitura. Usou-se os padrões de rutina e quercetina como controles positivo. A partir das absorbâncias obtidas das diferentes concentrações dos óleos voláteis, calculou-se a concentração eficiente (CE50) que corresponde à amostra necessária para reduzir 50% a concentração inicial de DPPH de acordo com a equação 1. y=ax + b
Resultado e discussão
Na análise dos resultados do índice de atividade antioxidante (IAA) frente ao
radical DPPH, considerou-se como valor de referência a CE50 de rutina
(189,61µg/mL±0,07) e de quercetina (97,31µg/mL±0,12) como controles positivos
com a atividade antioxidante dos extratos etanólico das folhas de Croton
tetradenius, mediante ambos os controles serem os mais utilizados para padrão de
IAA (PIRES et al., 2017).
Nas avaliações de captura do radical livre DPPH, os resultados foram expressos
em concentração efetiva (CE50), que corresponde à quantidade de amostra
necessária para reduzir a concentração inicial de DPPH em 50% (VASCONCELOS,
2022). A figura 1 destaca a curva de calibração da solução metanólica de DPPH. O
IAA é calculado através da razão entre o valor da concentração inicial de DPPH
(µg/mL) e a concentração eficiente (CE50) da amostra (µg/mL), na qual um valor
de IAA na faixa de 0,5 a 1,0 é considerado baixa atividade antioxidante,
enquanto no intervalo de 1,1 a 2,0 é caracterizado com moderada atividade
antioxidante, e acima de 2,0 tem uma característica natureza antioxidante de
muito forte.
Nessa perspectiva, a tabela 1 ilustra os principais resultados acerca do IAA das
amostras de óleos essenciais de C. tetradenius de cada período, sendo possível
desdobrar uma avaliação da sua resistência potencial ao longo dos anos.
De acordo com os resultados obitdos nos ensaios de atividade antioxidante,
padrões de rutina e quercetina apresentaram um IAA de 6,42 e 17,43
respectivamente, sendo ambos potencialmente antioxidantes. Do mesmo modo, é
valido pontuar que ao longo dos anos as amostras de óleos essenciais de C.
tretradenius armazenados sob baixas condições de temperatura, apresentaram
elevadas condições de atividade antioxidante por meio da análise de IAA.
Observa-se que a amostra de 2019 (IAA=15,34) destacou seu elevado potencial
antioxidante após quatro anos de armazenamento, sendo uma condição importante
para aplicação e desenvolvimento de biprodutos.
É comum de se observar o uso de óleos essenciais no desenvolvimento de
formulações, sobretudo, em virtude dos componentes químicos contidos nos mesmos
e/ou em função do potencial antioxidante. A constituição química dos óleos
essenciais de C. tretradenius envolvem-se da derivação dos terpenoides,
sintetizados pela via do ácido malônico-acetato formado pela redução de 3-
hidroxi-3-metilglutatil-CoA (HMG-CoA), sendo composto por condensação de três
moléculas de acetoacetil-CoA, além dos derivados de aromáticos, fenilpropanóides
formados pela via do chiquimato (TOLEDO, 2020; ROCHA et al., 2022).
Para C. tetradenius, Oliveira (2018) tem destacado 14,28% de monoterpenóides e
42,85% de sesquiterpenóides em um rol de 21 compostos identificados em seu óleo
essencial. A possiblidade do alto teor de compostos fenólicos pertencentes a
clases dos taninos e flavonóides podem ter ocasionado a resistência à oxidação
em virtude das suas propriedades de óxido-redução que desempenham um papel
importante na absorção ou neutralização de radicais livres, em função de
possuírem um esqueleto carbônico ideal para a estabilização frente a esses
radicais (AQUINO et. al., 2017).
Embora os resultados apresentem de forma significativa o potencial antioxidante
do C. tetradenius, é importante ressaltar que a sua intensidade possui uma
tendência de redução ao longo do tempo por condições de uma cinética química
poucamente estudada e condições conformações exibidas pelos fitoquímicos sendo
diferenciada, muitas das vezes em detrimento ao número de hidroxilas e de seus
rearranjos nas moléculas (adaptado de AQUINO et al.,2007; FERNANDES, 2022).
Portanto, esses estudos são preliminares servindo-se como base para estudos
posteriores tratando-se da purificação, isolamento, caracterização aprofundada,
aplicação biotecnológica e inferir mecanismos de ação dos óleos essenciais de C.
tetradenius para fins profiláticos e terapeuticos em função da sua atividade
antioxidante.
Fonte: Autoria (2023)
Fonte: Autoria (2023)
Conclusões
Fica evidente, portanto, este estudo ressalta o potencial antioxidante dos óleos essenciais de C. tetradenius armazenados sob baixas temperaturas, em destade ao IAA da amostra de 2019. Esses óleos poderiam ser empregados em formulações devido à sua composição química e atividade antioxidante. No entanto, é essencial aprofundar os estudos, incluindo a purificação, caracterização e mecanismos de ação dos óleos essenciais para seu uso terapêutico e profilático, considerando a redução da atividade antioxidante ao longo do tempo. Estes achados preliminares são uma base para investigações futuras.
Agradecimentos
A CAPES, ao Grupo de Pesquisa em Inovação Química (GPEIQ), ao Laboratório de Produtos Naturais (LAPRON-UESB/LPPN-UFBA) ao PPGBIOTEC/UFBA, a Universidade Federal da Bahia (UFBA) e a Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB)
Referências
AQUINO, Vitória Viviane Ferreira et al. Metabólitos secundários e ação antioxidante de Croton heliotripifolius e Croton blanchetianus. Acta Brasiliensis, v. 1, n. 3, p. 28-31, 2017.
BAILLON, H. Euphorbiaceés americaines. Adansonia, v. 4, p. 257-377, 1864.
BATISTA, Ana Margarida Pais. Relatório de Estágio e Monografia intitulada “Aplicação da nanotecnologia à cosmética: Sistemas terapêuticos utilizados e perspetivas futuras. 2020. Dissertação de Mestrado.
BRAND-WILLIAMS, Wendy; CUVELIER, Marie-Elisabeth; BERSET, C. L. W. T. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food science and Technology, v. 28, n. 1, p. 25-30, 1995.
DE OLIVEIRA, Mateus Gomes; BATISTA, Maely Oliveira; RAMOS, Denny Vitor Barbosa. Avaliação da atividade antioxidante da Bauhinia splendens pelo método DPPH. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 12, p. 112714-112725, 2021.
FERNANDES, Daiana Nolasco Moreira. Composição química, atividade antimicrobiana e antioxidante do óleo essencial de Croton tetradenius Baill (Euphorbiaceae). 2016.
FERNANDES, Jaime Filipe da Silva. Análise Química Elementar de Plantas Medicinais Usadas em Infusões por Fluorescência de Raios X: Uma Perspetiva Fitoterapêutica. 2022. Tese de Doutorado.
INFANTE, Victor Hugo Pacagnelli. Pesquisa e desenvolvimento de produtos cosméticos para o público masculino com óleos essenciais: caracterização da pele, eficácia clínica, perfil de consumo e influência da publicidade. 2021. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.
OLIVEIRA, Sara Dayan da Silva. Atividade antioxidante dos óleos essenciais de genótipos de Croton grewioides Baill, Croton tetradenius Baill e seus compostos majoritários. 2018.
PIRES, Janaína et al. Ensaio em microplaca do potencial antioxidante através do método de sequestro do radical livre DPPH para extratos de algas. Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, v. 12, p. 1-6, 2017.
PINTO, Jéssika Andreza Oliveira. Análises química, antioxidante ee citotoxicidade em linhagens tumorais de germoplasma de Eplingiella fruticosa. 2022. QUEIROZ, A. C. da S.; BIZERRA, A. M. C.; MACHADO, A. L. Atividades antioxidantes e antimicrobianas de extratos orgânicos de Ixora coccínea L. Biota Amazônia, v. 8, n. 4, p. 49-53, 2018.
ROCHA, Thiago Soares et al. Variabilidade química de óleos essenciais de Protium heptaphyllum. Research, Society and Development, v. 11, n. 10, p. e288111032835-e288111032835, 2022.
RUFINO, M. D. S. M. et al. Metodologia científica: determinação da atividade antioxidante total em frutas pela captura do radical livre DPPH. 2007.
SALATINO, Antonio; SALATINO, Maria L. Faria; NEGRI, Giuseppina. Traditional uses, chemistry and pharmacology of Croton species (Euphorbiaceae). Journal of the Brazilian chemical society, v. 18, p. 11-33, 2007.
SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; MELLO, J. C. P.; MENTZ, L. A.; PETROVICK, P. R.. Farmacognosia: do produto natural ao medicamento. Porto Alegre: Artmed, 2017, 486 p. STICHER O. ÄTHERISCHE. Öle und Drogen, die ätherisches Öl enthalten. In: Sticher O, Heilmann J, Zúndorf I. Hänsel / Sticher Pharmakognosie Phytopharmazie. 10. Aufl. StuttgarT, 2009.
SOUSA, Daniel Lobo. POTENCIAL REPELENTE DO ÓLEO ESSENCIAL DAS FOLHAS DE Croton tetradenius (EUPHORBIACEAE) SOBRE Aedes aegypti LINN.(DIPTERA: CULICIDAE). 2021.
SULDOVSKI, P. K.; KALFELZ F. M. D; MARTINS D. S. Byanka. Pet Care Company: produção de sabonete sólido para tratamento de dermatite atópica canina a partir do óleo de fritura residual. 2023. TOLEDO, Luciani Gaspar de. Cymbopogon nardus (L.) Rendle (citronela): prospecção química-biológica do óleo essencial com destaque no estudo de biofilme e controle da candidíase vulvovaginal. 2020.
TRINDADE, Ívina Thayná Miranda et al. Chemometric analysis and evaluation of antioxidant potential from organic extracts of Vismia spp.: Análise quimiométrica e avaliação do potencial antioxidante dos extratos orgânicos de Vismia spp. Concilium, v. 23, n. 6, p. 294-306, 2023.
VASCONCELOS, Igor André Alves. Avaliação da capacidade antioxidante em amostras comerciais de canela por métodos voltamétricos e espectrofotométricos. 2022.
