Composição química e atividades biológicas do óleo essencial de Baccharis dracunculifolia DC. (ASTERACEAE)

Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Luciane Neris Cazella
Orientador: Zilda Cristiani Gazim
Defendido em: 24/08/2018

Resumo

O óleo essencial (OE) de Baccharis dracunculifolia DC. (Asteraceae) apresenta propriedades farmacológicas e sua composição depende de interações com outras espécies, condições climáticas, nutrição, estações de colheita, região geográfica e o processo de extração utilizado, que determinam a concentração dos fitoquímicos e sua importância comercial. Desta forma, este estudo objetivou verificar a composição química e atividades biológicas do OE de B. dracunculifolia, obtido nas fenofases de floração e vegetativa. Para tanto, o OE foi extraído por hidrodestilação e analisado por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), constatando-se a predominância dos sesquiterpenos oxigenados espatulenol e nerolidol em ambas as fases. As concentrações inibitória mínima (CIM), bactericida mínima (CBM) e fungicida mínima (CFM) do OE da fase de floração, determinadas pelo método de microdiluição, evidenciaram a ação contra Staphylococcus aureus (CIM: 0,50 mg mL-1), Bacillus cereus (CIM: 1,10 mg mL-1) e Pseudomonas aeruginosa (CIM: 1,05 mg mL-1); e baixo potencial antifúngico (CIM: 8,43 a 16,87 mg mL-1). A atividade anti-inflamatória, testada em cultura de macrófagos da linhagem RAW 264.7 de camundongos, demonstrou ação inibitória da produção de óxido nítrico (EC₅₀: 82,36 μg mL-1). A atividade antitumoral, medida no crescimento de linhagens de células tumorais humanas (MCF-7, NCI-H460, HeLa e HepG2) revelou baixo potencial (GI₅₀: 205,77 a 383,06 µg mL-1). Entretanto, quando testado em células não-tumorais de fígado de suíno (PLP2), não apresentou toxicidade (GI₅₀: 380,25 μg mL-1). Após fracionamento do OE da fase de floração por cromatografia em coluna clássica (CC), análise por cromatografia em camada delgada (CCD) e CG/EM, o OE e seis frações foram investigados quanto ao potencial antioxidante. Os resultados não foram significativos pelos métodos de captura do radical livre 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) e redução do ferro (FRAP). Porém, pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico, o OE (1 mg mL-1) apresentou atividade intermediária (66,49%), destacando-se a fração 2, composta pelos majoritários espatulenol (64,23%) e nerolidol (32,60%), com alto potencial antioxidante (74,93%). A atividade acaricida verificada em Rhipicephalus (Boophilus) microplus, pelo teste de imersão de adultos, revelou resultados não significativos. Mas, contra larvas do carrapato bovino, pelo Larval Packet Test, os valores das concentrações letais (CL50 e CL99.9) indicaram a efetividade do OE das fases de floração (CL50: 13,48 e CL99,9: 36,60 mg mL-1) e vegetativa (CL50: 10,52 e CL99,9: 34,65 mg mL-1); assim como, pelo teste ex situ, apresentou eficiência de 99,15 e 85,28%, respectivamente. A atividade contra larvas do terceiro estádio de Aedes aegypti L., pelo teste de imersão larval, demonstrou o potencial do OE das fases de floração (CL50: 1,02 e CL99,9: 2,65 mg mL-1) e vegetativa (CL50: 0,89 e CL99,9: 2,54 mg mL-1). Conclui-se que o OE de B. dracunculifolia é uma fonte promissora de compostos bioativos, principalmente, espatulenol e nerolidol. Apresenta potencial antibacteriano contra S. aureus, B. cereus e P. aeruginosa; anti-inflamatório; antioxidante pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico; larvicida sobre R. (B.) microplus e A. aegypti. A ausência de toxicidade do OE abre novas frentes de pesquisas para o desenvolvimento de produtos que atendam as indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica.

Palavras-chave

antibacteriano, óxido nitrico, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, Aedes aegypti L., antioxidante.

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Title

CHEMICAL COMPOSITION AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF THE ESSENTIAL OIL OF Baccharis dracunculifolia DC. (ASTERACEAE)

Abstract

The essential oil (EO) of Baccharis dracunculifolia DC. (Asteraceae) presents pharmacological properties and its composition depends on interactions with other species, climatic conditions, nutrition, harvesting seasons, geographical region and the extraction process used, which determine the concentration of phytochemicals and their commercial importance. In this way, this study aimed to verify the chemical composition and biological activities of B. dracunculifolia EO, obtained in flowering and vegetative phenophases. Therefore, the EO was extracted by hydrodistillation and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS), showing the predominance of the oxygenated sesquiterpenes spathulenol and nerolidol in both phases. The minimum inhibitory concentrations (MIC), minimum bactericidal (MBC) and minimum fungicide (MFC) of flowering phase, determined by the microdilution method, evidenced the action against Staphylococcus aureus (MIC: 0.50 mg mL-1), Bacillus cereus (MIC: 1.10 mg mL-1) and Pseudomonas aeruginosa (MIC: 1.05 mg mL-1); and low antifungal potential (MIC: 8.43 to 16.87 mg mL-1). The anti-inflammatory activity, tested in macrophage culture of RAW 264.7 strain of mice, demonstrated an inhibitory action of nitric oxide production (EC₅₀: 82.36 μg mL-1). Antitumor activity, measured on the growth of human tumor cell lines (MCF-7, NCI-H460, HeLa and HepG2) revealed low potential (GI₅₀: 205.77 to 383.06 μg mL-1). However, when tested in non-tumor cells of swine liver (PLP2), there was no toxicity (GI₅₀: 380.25 μg mL-1). After fractionation of flowering phase EO by classical column chromatography (CC), thin layer chromatography (CCD) and GC/MS, EO and six fractions were investigated for antioxidant potential. The results were not significant by the free radical capture methods 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and iron reduction (FRAP). However, for the β-carotene/linoleic acid co-oxidation system, EO (1 mg mL-1) had intermediate activity (66.49%), especially fraction 2, composed of the major spathulenol (64.23%) and nerolidol (32.60%), with high antioxidant potential (74.93%). The acaricidal activity verified on Rhipicephalus (Boophilus) microplus, by the adult immersion test, revealed non-significant results. However, against bovine tick larvae, by the larval packet test, lethal concentrations values (LC50 and LC99.9) indicated the EO effectiveness of the flowering (LC50: 13.48 and LC99.9: 36.60 mg mL-1) and vegetative phases (LC50: 10.52 and LC99.9: 34.65 mg mL-1); as well as, by the ex situ test, presented efficiency of 99.15 and 85.28%, respectively. The activity against larvae of the third stage of Aedes aegypti L., by the larval immersion test, demonstrated the potential of the EO of flowering (LC50: 1.02 and LC99.9: 2.65 mg mL-1) and vegetative phases (LC50: 0.89 and LC99.9: 2.54 mg mL-1). It is concluded that the EO of B. dracunculifolia is a promising source of bioactive compounds, mainly spathulenol and nerolidol. It presents antibacterial potential against S. aureus, B. cereus and P. aeruginosa; anti-inflammatory; antioxidant by the β-carotene/linoleic acid co-oxidation system; and larvicide on R. (B.) microplus and A. aegypti. The lack of toxicity of EO opens new research fronts for the development of products that serve the food, cosmetic and pharmaceutical industries.

Keywords

antibacterial, nitric oxide, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, Aedes aegypti L., antioxidant.