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Irradiation vegetable drug: chemical and microbiological aspects

By Renata Rabêlo Soriani

Abstract

Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina.Despite industrialization in the pharmaceutical area, the use of vegetable drugs is being considered a therapeutical alternative either for underprivileged people or for those who are already used to their consumption. Furthermore there is presently a tendency to value those species with healing property, mainly the Brazilian ones, what is stimulating research and their increasing consumption. Thus, issues concerning the quality of such drugs are extremely important, mainly due to the fact that their microbial load offers potential risks to consumers. Consequently, the evaluation of their sanitary conditions has become fundamental, also owing to the fact that their therapeutical efficacy can be harmed by the decomposition of their components, as a result of the action of microorganisms. Therefore, physical or chemical decontamination has been employed as a measure to reduce the bioburden. Although these procedures are being legally performed they require studies concerning the stability of the active principles after the process. Gamma irradiation has been one of the most important decontaminating agents, widely used due to its applicability in the absence of water or high temperature and to its property of presenting high penetration and efficiently reducing the viable microbial load. This work aimed at evaluating the effects of different radiation doses over the microbial burden of four kinds of vegetable drugs: artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) and guarana (Paullinia cupana H.B.K.). The detection of possible alterations provoked by radiation on the contents of their active principies has also been a goal of this study. The microbiological and chemical analyses were performed before and after irradiation with average doses of 5,5 kGy, 11,4 kGy and 17,8 kGy. The results revealed high contamination levels: average of 4,1 x106 for total aerobic microorganisms and 3,3x105 for fungi. After decontamination the average dose of 11,4 kGy reduced the total aerobic microbial count to levels below or equal to 102 in all drugs, except the chamomile provided by supplier B (3,2x104). For fungi, the lowest dose applied (5,5 kGy) was enough to reduce the count to a level of 10. As to the determination of markers in vegetable drugs, the results obtained presented no significant alterations in cafein contents of guarana or in flavonol glycosides of ginkgo. The samples of chamomile, both prior to and after radiation presented the same yield of essential oil as well as absence of significant differences in the contents of α-bisabolol. On the other hand, a reduction in the concentration of apigenin-7-glycoside after irradiation was observed, what indicates degradation caused by the process. The influence of radiation over artichoke remains unknown due to the absence of adequate methods of extraction and determination of cinarin

Topics: Controle biológico de qualidade dos fármacos, Droga vegetal (Análise qualitativa), Irradiação ionizante, Microbiologia aplicada, Qualidade microbiológica, Applied microbiology, Ionizing radiation, Microbiological quality, Vegetable drug (Qualitative analysis)
Publisher: 'Universidade de Sao Paulo, Agencia USP de Gestao da Informacao Academica (AGUIA)'
Year: 2016
DOI identifier: 10.11606/D.9.2016.tde-14062016-190423
OAI identifier: oai:teses.usp.br:tde-14062016-190423
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