Pesquisa
Composição química e atividades biológicas do extrato bruto e frações das cascas dos frutos de Garcinia gardneriana.
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Stefany Cordeiro de Souza
Orientador: Suelen Pereira Ruiz Herrig
Defendido em: 23/02/2022
Resumo
Garcinia gardneriana (Planch. & Triana) Zappi (Clusiaceae ou Guttiferae) é uma espécie frutífera nativa do Brasil, conhecida popularmente como Bacupari. A busca por compostos naturais com ações antioxidante e antimicrobiana para a aplicação em indústrias de alimentos, cosméticos e medicamentos vem aumentando. Frutos de bacupari, principalmente as cascas, apresentam compostos com potencial biológico para substituição de aditivos sintéticos para as indústrias, tornando de interesse o uso desse subproduto. Desta forma, o objetivo do trabalho foi avaliar a composição química, atividade antioxidante, anti-inflamatória, citotóxica e antibacteriana do extrato e frações das cascas dos frutos de G. gardneriana. O material vegetal foi coletado, higienizados, as cascas separadas dos frutos e submetidas ao processo de maceração dinâmica com esgotamento de solvente (álcool etílico a 90º GL) e obtido o extrato bruto hidroalcóolico. Este foi submetido a coluna cromatográfica e obtido as frações acetato de etila e hexano. A composição química foi analisada por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas de alta resolução (UHPLC-ESI/qTOF). A quantificação de compostos fenólicos foi realizada utilizando o reagente Folin-Ciocalteau. A atividade antioxidante foi realizada pelos métodos de sequestro do radical livre 2,2 difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), redução do ferro (FRAP), atividade antioxidante celular (AAC) e pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico. A atividade anti-inflamatória foi realizada em linhagem celular de macrófagos de camundongo e atividade citotóxica em células tumorais e não tumorais. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo contra cinco espécies para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM). A composição química do extrato bruto e das frações foi representada por cumarinas, flavonoides, ácidos orgânicos, benzofenonas, aminoácidos e terpenos. A atividade antioxidante pelo método DPPH para extrato bruto hidroalcóolico, fração acetato de etila e fração hexano apresentou IC50 de 0,090, 0,205 e 0,247 mg/mL, respectivamente. Pelo método FRAP a fração hexano apresentou maior potencial com 3,941 µM de sulfato ferroso equivalente/mg e fenóis totais de 101,22 µg de EAG/mg. No método AAC, o extrato bruto e a fração hexano foi de 71% e 76% e pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico foi de 99,91 a 95,60% e 99,98 a 90,22% nas concentrações de 1,0 a 0,25 mg/mL. A fração hexano apresentou atividade anti-inflamatória com EC50 de 93 µg/mL e melhor potencial citotóxico contra células tumorais. O extrato bruto e fração hexano não apresentou ação anti-inflamatória e citotóxica nem contra as células tumorais e células não tumorais de mamíferos. Os menores valores de CIM foram para extrato bruto hidroalcóolico e fração acetato de etila (5,00 mg/mL e 0,31 mg/mL, respectivamente) contra Staphylococcus aureus. Sendo assim, essa pesquisa mostrou que as cascas dos frutos de G. gardneriana é um subproduto promissor com potencial biológico para aplicações nas indústrias de cosméticos, alimentos e farmacêuticas.
Palavras-chave
Bacupari. Cumarinas. Flavonoides. Subproduto. Potencial biológico.
Title
Chemical composition and biological activities of the crude extract and fractions of the peels of the fruits of Garcinia gardneriana
Abstract
Garcinia gardneriana (Planch. & Triana) Zappi (Clusiaceae or Guttiferae) is a fruit species native to Brazil, popularly known as Bacupari. The search for natural compounds with antioxidant and antimicrobial actions for application in the food, cosmetics and medicine industries is increasing. Bacupari fruits, especially the peels, have compounds with biological potential to replace synthetic additives for industries, making the use of this by-product of interest. Thus, the objective of this work was to evaluate the chemical composition, antioxidant, anti-inflammatory, cytotoxic and antibacterial activity of the extract and fractions of the peels of the fruits of G. gardneriana. The plant material was collected, sanitized, the peels separated from the fruits and subjected to the dynamic maceration process with solvent exhaustion (ethyl alcohol at 90º GL) and the hydroalcoholic crude extract was obtained. This was subjected to column chromatography and the ethyl acetate and hexane fractions were obtained. The chemical composition was analyzed by ultra performance liquid chromatography coupled with high resolution mass spectrometry (UHPLC-ESI/qTOF). The quantification of phenolic compounds was performed using the Folin-Ciocalteau reagent. Antioxidant activity was performed by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging methods, iron reduction (FRAP), cellular antioxidant activity (AAC) and by the β-carotene/linoleic acid co-oxidation system. . Anti-inflammatory activity was performed in mouse macrophage cell line and cytotoxic activity in tumor and non-tumor cells. The antibacterial activity was evaluated by the broth microdilution method against five species to determine the minimum inhibitory (MIC) and minimum bactericidal (MBC) concentration. The chemical composition of the crude extract and fractions was represented by coumarins, flavonoids, organic acids, benzophenones, amino acids and terpenes. The antioxidant activity by the DPPH method for hydroalcoholic crude extract, ethyl acetate fraction and hexane fraction presented IC50 of 0.090, 0.205 and 0.247 mg/mL, respectively. By the FRAP method, the hexane fraction showed the highest potential with 3.941 µM of ferrous sulfate equivalent/mg and total phenols of 101.22 µg of EAG/mg. In the AAC method, the crude extract and the hexane fraction were 71% and 76% and by the β-carotene/linoleic acid co-oxidation system it was 99.91 to 95.60% and 99.98 to 90.22% at concentrations of 1.0 to 0.25 mg/mL. The hexane fraction showed anti-inflammatory activity with EC50 of 93 µg/mL and better cytotoxic potential against tumor cells. The crude extract and hexane fraction showed no anti-inflammatory and cytotoxic action against tumor cells and non-tumor cells of mammals. The lowest MIC values were for hydroalcoholic crude extract and ethyl acetate fraction (5.00 mg/mL and 0.31 mg/mL, respectively) against Staphylococcus aureus. Therefore, this research showed that the peels of the fruits of G. gardneriana is a promising by-product with biological potential for applications in the cosmetics, food and pharmaceutical industries.
Keywords
Bacupari. Coumarins. Flavonoids. By-product. Biological potential.