Caracterização química de Humulus lupulus e potencial antioxidante e larvicida de Philodendron bipinnatifidum

Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Max Emerson Rickli
Orientador: Zilda Cristiani Gazim
Defendido em: 29/03/2021

Resumo

O lúpulo (Humulus lupulus) pertencente à família Cannabaceae, é uma planta herbácea, perene, trepadeira; nativa no hemisfério Norte. O maior interesse nesta espécie está nas inflorescências femininas (cones), onde encontram-se as glândulas de lupulina, produtoras de resinas nas quais estão presentes os alfa e beta-ácidos, xanthohumol e o óleo essencial (OE). A pesquisa com o lúpulo teve por objetivo caracterizar quimicamente o OE. A cultura foi implantada no Horto medicinal da Universidade Paranaense – UNIPAR - Umuarama- PR. O OE foi extraído pelo processo de hidrodestilação e analisado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM). A análise de componentes principais (PCA) que indicou os sesquiterpenos hidrocarbonetos como classe majoritária no OE das folhas e cones; e a projeção dos compostos químicos indicaram que o cariofilene foi o majoritário no OE das folhas, seguido do e 4-epi-cubedol e nos cones destacou-se o composto Cis-β-farnesene. Ainda dois compostos se destacaram no cultivar Chinook e Cascade o α-selinene e o β-selinene. Os resultados encontrados neste experimento são promissores, abrindo novas perspectivas para implantação do lúpulo no Brasil. A Philodendron bipinnatifidum (banana imbê) é uma espécie nativa das florestas tropicais e subtropicais da América Latina. As pesquisas com esta espécie basearam-se na análise das atividades antioxidantes e larvicida dos extratos brutos obtidos dos caules, raiz, frutos, folhas e pecíolo de P. bipinnatifidum frente às larvas de Aedes aegypti. Os extratos de P. bipinnatifidum foram obtidos por maceração dinâmica com renovação do solvente (álcool 96ºGL). A atividade sobre as larvas de Aedes aegypti foi realizada pela técnica de imersão larval, do terceiro estádio, nas concentrações dos extratos que variaram de 200,0 a 0,375 mg mL-1. A concentração letal (CL) necessária para eliminar 99,9% das larvas (CL99,9) para o pecíolo (147,27 mg mL-1.), folha (155,98 mgmL-1.) fruto (147,04 mgmL-1.), caule (174,65 mgmL-1.), sugerindo sua utilização como biocida no controle do A. aegypti. A partir dos extratos brutos de P. bipinnatifidum foi avaliado o potencial antioxidante pelos métodos de sequestro dos radicais livres do radical 2,2 difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico, pelo método de redução do ferro (FRAP) e mensurado o teor de fenóis totais (FT). Os extratos foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas de alta resolução (CLAE-ESI/qTOF) sendo identificados os ácidos fenólicos: ácido p-cumárico ácido ferúlico e ácido cafeico e o flavonoide luteolina. Portanto, os extratos brutos de banana imbê mostraram rica composição em compostos fenólicos e atividade antioxidante para aplicação e desenvolvimento de novos produtos na área de alimentos, e o potencial biológico que esta espécie apresenta, sugerindo a sua inclusão na lista de produtos biologicamente ativos.

Palavras-chave

lúpulo, banana imbê, Poaceae, Cannabaceae, Aedes aegypti, óleo essencial, extrato bruto, ácido p-cumárico, ácido ferúlico, ácido cafeico, luteolina.

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Title

Chemical and antioxidant potential of humulus lupulus and philodendron bipinnatifidum

Abstract

The hop plant (Humulus lupulus) belonging to the Cannabaceae, family, a herbaceous, perennial, climber plant; native to the northern hemisphere. The major interest in this species is in the female inflorescences (cones), where are the lupulin glands, which produces resins where are the alpha and beta-acids, xanthohumol, and the essential oil (EO). The research with hops aimed at implanting the cascade, columbus, chinook and sterling cultivars and the determination of the chemical analysis of the EO. The crop was implanted in the medicinal garden of Universidade Paranaense - UNIPAR- Umuarama - PR. The EO was extracted by the hydrodistillation process and analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS). The principal component analysis (PCA) indicated hydrocarbon sesquiterpenes as a major class in the EO of leaves and cones; and the chemical compounds projection indicated that the caryophyllene was the majority in the leaves EO, followed by e 4-epi-cubedol and the Cis-β-farnesene compound in the cones. Still two compounds outstood in the chinook and cascade cultivar: α-selinene and β-selinene. The results found in this experiment are promising, opening new perspectives for the implantation of hops in Brazil. Philodendron bipinnatifidum, (imbê banana) native to tropical and subtropical forests in Latin America. The research with this species was based on the analysis of the antioxidant and larvicidal activities of the crude extracts obtained from the stems, fruits, leaves and petiole of P. bipinnatifidum against the larvae of Aedes aegypti. P. bipinnatifidum extracts were obtained by dynamic maceration with solvent renewal (alcohol 96ºGL). The activity on Aedes aegypti larvae was performed by the larval immersion technique, of the third stage in the extracts concentrations that varied from 200.0 to 0.375 mg/mL. The lethal concentration (LC) required to eliminate 99.9% of the larvae (CL 99.9) for the petiole (147.27 mg/mL), leaf (155.98 mg/mL) fruit (147.04 mg/mL), stem (174.65 mg/mL), suggesting its use as a biocide in the control of A. aegypti. From the crude extracts of P. bipinnatifidum, the antioxidant potential was evaluated by the 2,2 diphenyl-1-picrilhidrazil (DPPH) radical scavenging method, by the co-oxidation β-carotene/linoleic acid system, by the ferric reduction method (FRAP) and the total phenolic content (TPC) was measured. The extracts were analyzed by high-performance liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (HPLC-ESI/qTOF) and phenolic acids were identified: p-coumaric acid, ferulic acid and caffeic acid and the flavonoid luteolin. Therefore, the crude extracts of imbê banana showed a rich composition in phenolic compounds and antioxidant activity for the application and development of new products in the food area, and the biological potential that this species presents, suggesting its inclusion in the list of biologically active products.

Keywords

lúpulo, imbê banana, Poaceae, Cannabaceae, Aedes aegypti, essential oil, crude extract, p-coumaric acid, ferulic acid, caffeic acid, luteolin