Extração de compostos bioativos do Crinum americanum L. visando à aplicação em alimentos e na área da saúde

Orientador: Prof. Dr. Marcos R. MafraTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 10/07/2023Inclui referências: p. 120-135Resumo: O Crinum americanum L. é uma planta aquática, não endêmica do Brasil e pertencente à família das Amaryllidaceaes. As plantas dessa família são bem conhecidas por seus alcaloides isoquinolínicos com atividades biológicas e estruturas químicas variáveis e responsáveis pelo seu potencial citotóxico, antibacteriano, antifúngico, antidiabético e, principalmente, como inibidor da acetilcolinesterase. Apesar da composição química e propriedades biológicas de muitas espécies dessa família ser bem conceituada na literatura, o C. americanum L. ainda é pouco explorado. Dessa forma, diante da escassez de dados sobre a composição química e biológica dessa planta e o potencial terapêutico apresentado pela família Amaryllidaceae, objetivou-se avaliar o perfil nutricional, químico, biológico e citotóxico das folhas, bulbos e raízes de C. americanum L. Os resultados obtidos foram organizados em três seções. Na seção I a composição nutricional e a digestibilidade in vitro de todas as partes de C. americanum L. foram avaliadas para verificar a utilização dessa espécie vegetal como matéria-prima não convencional e com potencial nutricional. Após, foi realizado o processo de otimização de um sistema de solventes (etanol, água e acetato de etila), para extração simultânea de alcaloides, compostos fenólicos e outras biomoléculas de interesse. Os extratos otimizados foram caracterizados por ESI-FT-MS e sua toxicidade ex vivo foi avaliada frente a células mononucleares do sangue periférico humano (MN). No total, 89 compostos foram identificados, incluindo alcaloides, compostos fenólicos, ácidos graxos insaturados, aminoácidos e outros nunca identificados anteriormente para essa planta. Além disso, os extratos não apresentaram toxicidade para células MN. Com base na composição química, nutricional e viabilidade celular, apenas as folhas foram selecionadas para a continuidade do trabalho. Na seção II foi realizada uma comparação entre rendimento de extração, composição química e potencial biológico das frações lipídicas (FL) obtidas por Soxhlet (SX) e pela extração assistida por ultrassom (UAE), utilizando hexano como solvente de extração. Foi possível observar que os dois métodos de extração foram eficientes para a obtenção de ácidos graxos insaturados e para a preservação das propriedades funcionais das FL's. A seção III foi realizada para avaliar o potencial biológico, citotóxico e digestibilidade in vitro do extrato hidrometanólico (EHM) e das folhas secas de C. americanum L. O ensaio de digestibilidade in vitro demonstrou que o EHM pode ser considerado uma fonte potencial de compostos naturais devido à sua biodisponibilidade. Além disso, o EHM inibiu 99,35% a atividade da enzima Alfa-glicosidase e apresentou atividade antiglicante superior a 90%. Somado a isso, o EHM mostrou-se uma alternativa promissora contra linhagens tumorais (H460), sem apresentar toxicidade a linhagens celulares normais (HEK293). Os resultados observados ao longo desse trabalho indicam que compostos com alto potencial biológico podem ser obtidos dessa planta e posteriormente utilizados em modelos medicinais, cosméticos e alimentares.Abstract: Crinum americanum L. is an aquatic plant, not endemic to Brazil and belonging to the Amaryllidaceae family. The plants of this family are well known for their isoquinoline alkaloids with variable biological activities and chemical structures and responsible for their cytotoxic, antibacterial, antifungal, antidiabetic potential and, mainly, as an acetylcholinesterase inhibitor. Despite the chemical composition and biological properties of many species of this family being well regarded in the literature, C. americanum L. is still little explored. Thus, given the scarcity of data on the chemical and biological composition of this plant and the therapeutic potential presented by the Amaryllidaceae family, the objective was to evaluate the nutritional, chemical, biological and cytotoxic profile of the leaves, bulbs and roots of C. americanum L. The results obtained were organized into three sections. In section I, the nutritional composition and in vitro digestibility of all parts of C. americanum L. were evaluated to verify the use of this plant species as an unconventional raw material with nutritional potential. Afterwards, the process of optimizing a solvent system (ethanol, water and ethyl acetate) was carried out for the simultaneous extraction of alkaloids, phenolic compounds and other biomolecules of interest. The optimized extracts were characterized by ESI-FT-MS and their ex vivo toxicity was evaluated against human peripheral blood (MN) mononuclear cells. In total, 89 compounds were identified, including alkaloids, phenolic compounds, unsaturated fatty acids, amino acids and others never previously identified for this plant. Furthermore, the extracts did not show toxicity to MN cells. Based on the chemical composition, nutritional and cell viability, only the leaves were selected for further work. In section II, a comparison was made between extraction yield, chemical composition and biological potential of lipid fractions (LF) obtained by Soxhlet (SX) and ultrasound-assisted extraction (UAE), using hexane as extraction solvent. It was possible to observe that the two extraction methods were significant for obtaining unsaturated fatty acids and for preserving the functional properties of LF's. Section III was carried out to evaluate the biological, cytotoxic and in vitro digestibility potential of the hydromethanolic extract (EHM) of the leaves of C. americanum L. The in vitro digestibility assay demonstrated that the EHM can be considered a potential source of natural compounds due to to its bioavailability. In addition, EHM inhibited 99.35% of the activity of the Alfa-glucosidase enzyme and showed antiglycant activity greater than 90%. Added to this, EHM proved to be a promising alternative against tumor cell lines (H460), without showing toxicity to normal cell lines (HEK293). The results observed throughout this work indicate that compounds with high biological potential can be obtained from this plant and subsequently used in medicinal, cosmetic and food models

AVALIAÇÃO DO EFEITO DO SOLVENTE NA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE DE EXTRATOS DAS FOLHAS DE Campomanesia xanthocarpa

A Campomonesia xanthocarpa é uma espécie pertencente à família Myrtaceae e popularmente conhecida como gabiroba. Suas folhas possuem compostos bioativos que podem ser extraídos, como os compostos fenólicos, flavonoides, taninos, saponinas e óleo essencial. A extração de compostos da folha é geralmente realizada pelo método de extração sólido-líquido (ESL), pelo seu melhor desempenho para extração de compostos bioativos. A ESL é realizada geralmente com solventes convencionais puros como, acetona, água e etanol, porém melhores resultados podem ser adquiridos com misturas de solventes. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou o desempenho da extração realizada com diferentes misturas de água, etanol e acetona. Avaliou-se o efeito isolado e misturas binárias e ternárias desses solventes. As extrações foram realizadas na proporção de 1:20 (m/v, amostra/solvente) e mantidos a temperatura de 40 °C sob agitação contínua por 40 min, totalizando 10 extratos. O teor de compostos fenólicos totais (CFT) foi avaliado pelo método de Folin-Ciocalteu e a capacidade antioxidante (CA) pelos métodos de DPPH, ABTS e FRAP. Os resultados demonstraram que a mistura de solvente durante a extração influenciou o teor de CFT e CA. Observou-se que o ensaio 7, composto de quantidades iguais de água (33 %), etanol (33 %) e acetona (34 %), teve destaque nos métodos DPPH e ABTS, sendo obtido em cada um 622 µmol TE/g e 523 µmol TE/g de amostra, respectivamente. Logo, misturas de solventes podem melhorar a extração de compostos bioativos em comparação com solventes comuns puros