Óleos essenciais de espécies da biodiversidade brasileira: uma abordagem bibliométrica do conhecimento científico

Introdução

Óleos essenciais são substâncias voláteis e lipossolúveis, resultantes do metabolismo secundário das plantas. São amplamente empregados industrialmente, uma vez que aliam potencial aromático à ação biológica e terapêutica¹,². Observou-se na última década a popularização do uso de OEs em terapias, graças aos diversos benefícios que lhes são atribuídos³. Uma ainda maior difusão do uso foi observada recentemente durante a pandemia de SARS-CoV-2, em que os OEs foram usados como recursos terapêuticos domésticos para o alívio de condições relacionadas a estresse emocional e ansiedade⁴,⁵.

A principal demanda industrial é por OE tradicionais, contendo compostos bioativos como mentol, cânfora, citral e limoneno, porém, as indústrias de fragrâncias, fitoterápicos e cosméticos estão frequentemente prospectando novos insumos e aromas⁶. O Brasil dispõe de uma ampla diversidade de plantas aromáticas, com potencial de produção de OEs “diferenciados”, entretanto, verificam-se escassas iniciativas estruturadas e desenvolvidas de produção de OEs a partir de novas fontes vegetais.

A carência de pesquisa científica básica e aplicada à produção vegetal, famacologia e aspectos mercadológicos tem sido apontada como um dos fatores limitantes ao aproveitamento dos produtos da biodiversidade brasileira⁷. Ainda, a obtenção de matéria-prima a partir de extrativismo de algumas das espécies, indica a necessidade eminente de fundamentação científica que oriente o manejo e estabelecimento de cultivos⁶,⁸.

Conhecer o estágio atual da investigação científica acerca das espécies nativas inseridas no mercado de OEs permite identificar as tendências da pesquisa, posicionando-a dentro de um campo abrangente e disperso. Nesse sentido, uma importante ferramenta metodológica para mensurar a produção e disseminação científica de dado assunto são as análises bibliométricas, que permitem obter uma visão macroscópica de uma grande quantidade de publicações, sendo eficaz para reunir e analisar sistematicamente a pesquisa sobre dado tema⁹.

No sentido de orientar o planejamento de ações que permitam ampliar o aproveitamento de OEs da flora brasileira, apresentam-se, nesse trabalho, resultados de pesquisa bibliométrica, que visou elucidar a situação atual de pesquisa relativa a 25 espécies nativas fontes de OEs. Adicionalmente, buscou-se avaliar o estado atual e rumos da pesquisa acerca do manejo e cultivo das espécies, pela identificação e análise de publicações relacionadas a cultivo e manejo das espécies.

Material e Métodos

A pesquisa bibliométrica foi realizada considerando 25 espécies aromáticas da flora brasileira que apresentavam destilação comercial de óleos essenciais no momento da pesquisa (TABELA 1). O levantamento foi realizado em colaboração com a Associação Brasileira de Aromaterapia – ABRAROMA, entre maio e agosto de 2020.

A confirmação da nomenclatura e ocorrência das espécies foi determinada pelo portal Reflora¹⁰. Foram considerados para a pesquisa os nomes botanicamente aceitos e sinonímias aceitas usadas comercialmente.

A coleta de dados foi realizada junto às bases de dados Web of Science (WoS), Scopus e SciElo, uma vez que se constituem em bases amplamente corroboradas e de maior contribuição científica para o tema pesquisado¹¹.

O portal de periódicos WoS é a base de dados que origina o JCR (Journal Citation Report), ou seja, o fator de impacto dos periódicos. Possui em sua base aproximadamente 12.000 periódicos, vinculados a cinco coleções bibliográficas. É atualmente o banco de dados mais aceito e utilizado para análise de publicações científicas

A base de dados Scopus é a base referencial da Editora Elsevier, abrange as áreas de ciências biológicas, da saúde, físicas e sociais, e lista, atualmente, aproximadamente 19.500 títulos de periódicos, com atualizações diárias. A SciElo é uma coleção de jornais científicos brasileiros, de acesso livre, e que integra projeto entre a Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (Fapesp), o Centro Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde (Bireme), e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ).

As palavras-chave consideradas na pesquisa foram definidas previamente, e usou-se a ferramenta de busca avançada nas bases de dados, que permitiu a busca combinada de palavras. A seleção inicial dos documentos restringiu a categoria do material e período de publicação, sendo incluídos apenas artigos científicos, publicados entre 2001 e 2020. Tais procedimentos foram realizados em junho de 2021.

Os critérios para inclusão do artigo foram: nome científico da espécie ou sinonímia presente no título, e as palavras “óleo essencial” ou “óleos essenciais” ou “essential oil*” ou “oleorresin*”, ou, para casos específicos, as palavras “seiva”, “sap” ou “latex”, presentes no título e/ou nas palavras-chave. O asterisco (*) nos termos foi usado para garantir a eficácia da pesquisa, uma vez que permite a flexão de número das palavras.

Os artigos filtrados nas bases de dados WoS e Scopus foram exportados em formato BibTeX para o software Excel com todos os metadados, incluindo autores, ano, resumo, palavras-chave, referências, número de citações, instituições e países. A base de dados SciElo não permite a exportação sistemática dos resultados das buscas, portanto, os artigos localizados nessa base foram exportados manualmente para o Excel e tratados da mesma forma que os demais.

Foram excluídos os artigos repetidos e, posteriormente, realizou-se uma filtragem refinada nos resumos dos artigos, a fim de excluir os que não se relacionavam adequadamente com o tema. Os registros foram separados por espécie e analisados individualmente, avaliando-se a produção histórica de publicações e a produção científica por área e subárea de conhecimento.

De modo a categorizar as publicações, foram definidas 7 grandes áreas e 15 subáreas de concentração das ciências, a partir de adequação às classes apresentadas pela base Scopus (TABELA 2). A classificação dos artigos foi feita por meio do título da publicação, resumo e palavras-chave. Os artigos foram classificados em até duas subáreas, a depender da abrangência da publicação.

Resultados e Discussão

Foram identificadas 693 publicações relacionadas aos óleos essenciais de 25 espécies pesquisadas. Observou-se um crescimento significativo do número de publicações anuais ao longo do período analisado (FIGURA 1). No ano inicial da análise foram publicados um total de 9 artigos, enquanto em 2020 foram publicados 59 artigos, tendo havido um crescimento de 550% no número de publicações/ano. O maior número de publicações (76) foi observado em 2019.

Em relação à análise dos artigos por área de conhecimento, a área de “química” foi a que apresentou maior importância qualitativa (FIGURA 2), correspondendo ao tema central de 31% dos registros, dentre estudos de caracterização química, identificação de quimiotipos, tecnologias de extração de OEs, e identificação e isolamento de compostos de interesse.

Em seguida estava “microbiologia e parasitologia”, com 24,5% dos registros, sendo a maior parte dos estudos referentes a propriedades microbiológicas e antiparasitárias dos óleos essenciais. A área de “farmacologia, toxicologia e farmacêutica” correspondeu a 20% das publicações, especialmente vinculadas às subáreas de farmacologia e desenvolvimento de fármacos.

Ainda, as áreas de “ciências agrárias e biológicas” representaram 15,5% dos registros, principalmente relacionados à subárea de agronomia e cultivo (79%). Por fim, em menor número estavam as áreas de veterinária, com 8% dos registros; multidisciplinar, com 2%; e ciência de materiais, com menos de 1%.

As principais espécies estudadas foram alecrim-pimenta (Lippia sidoides/ Lippia origanoides), com 19,5% das publicações, verbena brasileira (Lippia alba), com 16%, copaíba (Copaifera landsdorffii/ Copaifera reticulata), com 13,5%, e camará (Lantana camara) e pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius), com 7% das publicações cada (FIGURA 3).

As espécies com menor registro de publicações foram cabreúva (Myrocarpus fastigiatus/ M. frondosus), capim-limão-brasileiro (Elionurus muticus), cedro-canjerana (Cabralea canjerana), cidreira-do-mato (Hedyosmum brasiliense), cumaru (Dipteryx odorata), erva-mate (Ilex paraguariensis), pariparoba (Piper umbellatum) e priprioca (Cyperus articulatus). Todas elas apresentaram menos de 1% do total de artigos, representando juntas 4% das publicações identificadas na busca. Evidenciou-se um padrão crescente no número de publicações ao longo do período analisado para as espécies copaíba (Copaifera langsdorffi/ C. reticulata), verbena-brasileira (Lippia alba), e alecrim-pimenta (Lippia origanoides/ L. sidoides) (FIGURA 4). Para as demais espécies, não foi possível identificar tendências da pesquisa científica acerca do óleo essencial, tanto por conta do reduzido número de publicações relativas a algumas delas, quanto pela distribuição heterogênea do número de publicações ao longo do período analisado.

A análise dos principais resultados da revisão bibliométrica (TABELA 3) revelou grande heterogeneidade nos esforços de pesquisa para as diferentes espécies. De forma geral, a pesquisa mostrou-se orientada principalmente para as subáreas de “química”, “microbiologia”, “farmacologia” e “agronomia”. Todavia, poucas espécies têm importância quantitativa, dentre estas, 5 espécies correspondem a 63% dos artigos identificados e influenciaram fortemente as tendências observadas.

Em química, destacaram-se estudos de identificação dos compostos dos óleos essenciais, tecnologias de extração, identificação de quimiotipos e isolamento de compostos de interesse para indústria¹²-¹⁴. A pesquisa acerca da ação microbiológica dos OEs e de compostos isolados também apresentou grande relevância, sendo importante para o aproveitamento comercial em diversas áreas da indústria¹⁵,¹⁶.

A investigação quanto à ação farmacológica dos OEs e isolados foi abrangente, consistindo em validação pré-clínica do potencial de ação anti-inflamatória, antinociceptiva, antiulcerogênica, antiploriferativa, entre outras, testadas em modelos in vitro e in vivo¹⁶-¹⁸. Notou-se também a importância da pesquisa farmacológica avançada, na subárea de desenvolvimento fármaco, para as espécies copaíba, breu, erva-baleeira, pimenta-rosa, pitangueira e sucupira²⁰-²².

Por fim, a pesquisa em ciências agrárias esteve principalmente relacionada à investigação ecofisiológica, avaliando a influência de fatores ambientais e de cultivo no rendimento e teor dos OEs²³,²⁴. As espécies com maior número de registros relacionados aos temas de agronomia e cultivo foram verbena-brasileira (Lippia alba), alecrim-do-campo (Baccharis dracunculifolia) e camará (Lantana camara). As espécies copaíba (Copaifera langsdorffi/ C. reticulata), erva-baleeira (Varronia curassavica), mentrasto (Ageratum conyzoides) e pimenta-rosa (Schinus therebintifolius) também apresentaram importância numérica nestes temas.

Por outro lado, oito espécies (32%) não apresentaram nenhum registro de publicação relacionada à subárea de agronomia dentro dos critérios estabelecidos para busca nas bases de dados Wos, SciElo e Scopus. Destas, 5 espécies apresentam hábito arbóreo, sendo elas: araçá (Psidium catleianum), breu (Protium heptaphyllum), cataia (Pimenta pseudocaryophyllus), cumaru (Dipteryx odorata) e erva-mate (Ilex paraguariensis).

As espécies mais importantes em termos quantitativos, identificadas na investigação bibliométrica, apresentaram também pesquisa científica mais amplamente divulgada nas diferentes áreas de conhecimento. Foram identificadas publicações em todas as áreas para copaíba (Copaifera langsdorffi/ C. reticulata), e em seis das sete áreas de conhecimento para as espécies pimenta-rosa (Schinnus therebintifolius), verbena-brasileira (Lippia alba) e breu (Protium heptaphyllum).

Na presente pesquisa, estudos de revisão foram classificados na área de conhecimento “multidisciplinar” e 13 espécies apresentaram publicações nesta área²⁵. As espécies verbena-brasileira e sangue-de-dragão apresentaram maior importância nessa área, com 3 artigos de revisão cada, seguidas de copaíba e pau-rosa, com 2 artigos de revisão cada.

As espécies aromáticas objeto da busca, agruparam-se segundo padrões de pesquisa, definidos pelas principais áreas de conhecimento pesquisadas. Alecrim-do-campo, camará, candeia, carqueja e mentrasto apresentaram orientação similar, com maior concentração de publicações relacionadas às tecnologias de extração de OE e caracterização química, seguidas de análises do potencial microbiológico, e então, de estudos em agronomia e cultivo. As espécies de araçá e cataia apresentaram pesquisas científicas concentradas nas áreas de química e microbiologia, e a espécie erva-baleeira com estudos em química e agronomia.

As espécies breu, copaíba, pau-rosa, pitangueira, sangue-de-dragão, sucupira e verbena-brasileira apresentaram pesquisas científicas dirigidas para outras áreas, além das citadas anteriormente. Destaca-se o registro de importante número de publicações a respeito da ação farmacológica dos OEs, e ainda, o desenvolvimento de fármacos a partir deles, que representa um estado mais avançado do conhecimento sobre aspectos terapêuticos dos óleos essenciais.

Ainda, a pesquisa acerca das espécies copaíba e sucupira voltaram-se também à área da parasitologia, de forma importante, com estudos especialmente direcionados ao aproveitamento dos OEs na indústria agroquímica, para a elaboração de inseticidas biodegradáveis²⁶,²⁷. Por fim, para verbena-brasileira as pesquisas têm se direcionado também para o aproveitamento das propriedades sedativas do OE em aquicultura.

A pesquisa em ciências florestais restringiu-se às espécies pau-rosa, copaíba, candeia, sangue-de-dragão e pimenta-rosa/aroeira, sendo que seis dos dez artigos classificados nessa categoria referiam-se ao manejo do pau-rosa, abordando a viabilidade da extração sustentável do OE da espécie²⁸,²⁹. Da mesma forma, a publicação referente à candeia analisou o manejo sustentável de populações naturais.

Dentre as espécies menos estudadas, com até 6 registros de publicações, observou-se principalmente o desenvolvimento de pesquisas básicas em química, voltada à tecnologia de extração de OEs, caracterização química e isolamento de compostos de interesse. Observou-se também este padrão para as espécies cabreúva, capim-limao-brasileiro, cidreira-do-mato, cumaru, priprioca, erva-mate, pariparoba e cedro-canjerana. Para as espécies pariparoba e cedro-canjerana as pesquisas também se relacionaram aos aspectos agronômicos

Registra-se um avanço nas últimas décadas em termos de conhecimento científico, acerca das espécies nativas, fontes de óleos essenciais, especialmente no que se refere a um pequeno número de espécies de grande importância quantitativa, em especial, alecrim-pimenta (Lippia sidoides/ L. origanoides), verbena-brasileira (Lippia alba) e copaíba (Copaipefa langsdorffi/ C. reticulata).

A análise dos resultados baseada na categorização por áreas de conhecimento revelou a importância primordial das pesquisas em química. De fato, a construção do conhecimento de aspectos químicos do OE caracteriza-se como a etapa inicial para o aproveitamento e desenvolvimento de produtos a partir de moléculas de interesse aromático e medicinal. É essencial investigar a ocorrência de variabilidade química dos óleos essenciais e a existência de quimiotipos, já que as ações biológicas apresentadas pelos OEs estão vinculadas aos fitoquímicos. Ainda, é fundamental o estabelecimento de definições de qualidade que os produtores de óleos essenciais devem conhecer e garantir.

As pesquisas acerca das propriedades microbiológicas desses compostos apresentaram também grande relevância, voltadas ao aproveitamento comercial em diversas áreas. Muitos OEs apresentam potencial antisséptico extremamente potente, podendo atuar sobre diferentes bactérias, fungos e vírus, além de atuarem como agentes antioxidantes, relacionados à redução do envelhecimento celular³⁰. A ação antisséptica dos OEs tem sido largamente aproveitada na indústria de produtos domissanitários³¹.

Óleos essenciais apresentam grande potencial de uso, por serem produtos naturais biodegradáveis, em geral com baixa toxicidade para os mamíferos, e que podem desempenhar funções além de um equivalente sintético³². Muitos OEs e moléculas isoladas podem ainda ser utilizadas na proteção de culturas agrícolas, com a vantagem de não se acumularem no ambiente e terem largo espetro de ação³³.

A investigação acerca da ação farmacológica dos OEs mostrou-se abrangente, utilizando-se de experimentação em modelos in vitro e in vivo. Essas substâncias são parte importante da indústria médica, e nesse sentido, propriedades anti-inflamatórias, imunomoduladoras, antimutagênicas, entre outras propriedades dos OEs, tem sido testado. A emergência de patógenos resistentes a medicamentos antibióticos tem aumentado o comprometimento imunológico da população e motivado o desenvolvimento de alternativas a esses fármacos². Os OEs destacam-se nesse sentido, por conta da ação sinérgica entre as moléculas químicas, que reduzem significativamente a ocorrência de reações adversas.

Em geral, os estudos identificados atestaram a efetividade das substâncias, capazes de produzir efeito benéfico em situações “ideais”, entretanto, não permitem maiores generalizações. Um avanço nesse sentido passa pela constatação da eficiência que é o efeito terapêutico de determinada substância em situações reais, e da segurança do uso, que torna improvável a ocorrência de efeito indesejado em pacientes³⁴.

A pesquisa farmacológica avançada, consistindo na validação pré-clínica e clínica, foi verificada para alguma das espécies analisadas. O alecrim-pimenta (Lippia sidoides/L. origanoides) foi a espécie com mais publicações em desenvolvimento fármaco, tendo sido desenvolvida uma nanoemulsão e o encapsulamento do OE, voltados à indústria cosmética e alimentícia, para fins bactericidas e antifúngicos. As espécies de copaíba (Copaifera langsdorffi/ C. reticulata) e sucupira (Pterodon emarginatus) também se destacaram nesse sentido, tendo apresentado a maior parte das publicações voltadas à análise de bioatividade, ação farmacológica e desenvolvimento de fármacos.

Verificam-se aqui dois casos em que a pesquisa em farmacologia e desenvolvimento de biomateriais resultou em experiências positivas de aplicação de produtos naturais em diferentes segmentos. Pesquisadores do Laboratório de Pesquisa & Desenvolvimento em Processos Farmacêuticos (LAPROFAR) patentearam dois produtos a base de alecrim-pimenta obtidos a partir do microencapsulamento do OE, voltados à indústria cosmética e alimentícia. Da mesma forma, registra-se uma recente patente de formulação liofilizada da oleorresina de copaíba, com finalidade anti-inflamatória, desenvolvida pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

A pesquisa científica acerca das espécies esteve também direcionada à área de agronomia. Tal orientação de pesquisa é característica do tema de óleos essenciais, uma vez que envolve aspectos de otimização da produção e minimização de deteriorações na qualidade dos produtos³⁵,³⁶. A seleção de plantas com alto rendimento de OE, e a definição das condições ideais de cultivo, extração e armazenamento dos mesmos são fatores primordiais para a produção industrial, considerando os termos de padronização e qualidade dos produtos.

Outra constatação importante refere-se a pesquisa em ciências florestais, que inclui subsídios ao manejo de espécies arbóreas e economia florestal. Considerando que grande parte das espécies investigadas (40%) apresentam hábito arbóreo, e, em muitos casos, a extração é baseada em populações silvestres, aponta-se para uma carência de pesquisas nesse sentido. Deve-se levar em conta que mesmo para espécies aparentemente abundantes, o uso continuado deve basear-se em regimes de extração sustentável, e deve prever o estabelecimento do cultivo.

Em relação a publicações acerca de cadeias de valor dos OEs, verifica-se a deficiência da pesquisa cientifica voltada a aspectos econômicos e de viabilidade da produção. Tal carência foi apontada por Corrêa Jr. e colaboradores⁷, ao descrever o complexo agroindustrial das plantas medicinais, aromáticas e condimentares no estado do Paraná, D’Angelis³⁷ constatou em entrevistas com produtores e destiladores de óleos essenciais, a carência de pesquisa aplicada, que contribua e oriente a produção de espécies aromáticas potenciais. É necessário que tal abordagem adquira maior importância dentro das instituições de pesquisa, com vistas ao desenvolvimento e estruturação das cadeias de produtos da biodiversidade brasileira.

Foram identificados estudos de revisão para treze espécies pesquisadas (52%), abordando principalmente a sistematização de informações históricas de uso, aspectos químicos e farmacológicos. Estudos desse tipo consistem em importante passo na construção do conhecimento científico acerca de uma espécie, sendo especialmente relevantes para a estruturação da cadeia de valor de uma espécie potencial.

Diante do cenário de pesquisa identificado para as espécies em questão, e considerando os resultados dos demais capítulos acerca das dinâmicas de produção e consumo de óleos essenciais da flora brasileira, recomenda-se a orientação de esforços de pesquisa voltadas a cobrir as principais lacunas identificadas individualmente. De forma geral, aponta-se para a necessidade de ampliar a abrangência de estudos agronômicos, especialmente investigações ecofisiológicas, que possam subsidiar o cultivo voltado à maximização da produção de OEs.

Ainda, sugere-se um reforço de pesquisa acerca do manejo das espécies arbóreas que tenham sua extração baseada em populações silvestres, que, gradualmente, possam conduzir à domesticação das mesmas. Por fim, ressalta-se a relevância de se estabelecerem análises de viabilidade econômica da produção para os diferentes óleos essenciais, abordagem praticamente ausente para as espécies em questão, e de ampliar a realização de revisões para as espécies que apresentam conteúdo relevante e não sistematizado.

Conclusão

A pesquisa na área de química demonstrou importância primordial para o estudo e aproveitamento dos óleos essenciais na indústria, assim como as áreas de microbiologia, farmacologia e ciências agrárias. Entretanto, verificou-se uma carência de estudos relacionados ao manejo de espécies florestais e a aspectos econômicos da produção de OEs, importantes para o desenvolvimento e estruturação de cadeias de valor social e ambientalmente sustentáveis.

O total de 693 publicações identificadas representam estudos pontuais e muitas vezes descontínuos, mas que, adequadamente sistematizados, configuram uma base significativa para a definição de espécies prioritárias e orientação dos rumos de pesquisa. Um avanço para as espécies aromáticas nativas passa pelo reconhecimento e divulgação do cenário de pesquisa e por etapas de ação interinstitucional que priorizem o aprimoramento de suas cadeias produtivas.

Agradecimentos

À Associação Brasileira de Aromaterapia – ABRAROMA pela colaboração na pesquisa.

Referências

Datas de Publicação

Histórico