Perfil Etnobotânico e Atividade Antioxidante de Cleome spinosa (Brassicacea) e Pavonia varians (Malvaceae)

Resumo

A família Malvaceae, constituída por mais de 100 gêneros, totaliza 2500 espécies. Dentre os gêneros destacam-se: Hibiscus (300), Sida (200) e Pavonia (150). No Brasil, as folhas da espécie Pavonia varians são utilizadas para combater infecções do aparelho digestivo, bem como inflamações de boca e garganta, tendo sido comprovado que este gênero é rico em alcalóides e saponinas. Atualmente, a família Brassicaceae, compreende aproximadamente 4000 espécies distribuídas em 400 gêneros, tendo resultado em função da fusão com a família Capparaceae, em um aumento significativo. Como exemplo, destaca-se a espécie medicinal Cleome spinosa Jacq. (rica em flavonóides) classificada até recentemente, como pertencente à família Capparaceae, tendo sido confirmado que pertence à família Brassicaceae. A atividade antioxidante dos extratos hidroalcoólicos de Pavonia varians (PV) e Cleome spinosa (CS) solubilizados em DMSO e MeOH (respectivamente), bem como em sistemas microemulsionados (SME), foi avaliada frente ao radical livre DPPH. Dois diferentes tipos de sistemas SME foram utilizados contendo uma mistura dos tensoativos Tween 80 e Span 20 (3:1), miristato de isopropila (IPM) como fase orgânica e água bidestilada (sistema SME-4, isento de cotensoativo) e ainda, adição de etanol como cotensoativo, para o sistema SME-1. Comparativamente, evidenciou-se para ambas as espécie Pavonia varians [CE₅₀ = 114 µg/mL (SME-1) e 246 µg/mL (SME-4)] e Cleome spinosa [CE₅₀: 224 µg/mL (SME-1) e CE₅₀: 248 µg/mL (SME-4)], melhor eficácia para o sistema SME-1. A atividade antioxidante do extrato de P. varians foi significativo em ambos os sistemas SME-1 e SME-4, sendo duas vezes melhor para o sistema SME-1. Em relação aos sistemas encapsuladores SME-1 e SME-4 não foi observada interferência significativa destes sistemas, nos resultados observados para a atividade antioxidante de P. varians e C. spinosa.

Unitermos:

Cleome spinosa.

Pavonia varians.

Etnobotânica.

Atividade Antioxidante.

Abstract

The family Malvaceae includes some 2500 species, owing over 100 genera, in which Hibiscus (300), Sida (200) and Pavonia (150) are the largest ones. The latter showed to be rich in alkaloids and saponines constituints. Leaves of the specie Pavonia varians are used to treat infections diseases in Brazil. The fusion of the families Brassicacea and Capparaceae resulted in 4000 species including 400 genera. That may be exemplified by the species Cleome spinosa Jacq. (rich source of fwlavonoids), that was previously classified as Capparaceae and being sited now as Brassicaceae. The antioxidant activity of the polar extracts of both Pavonia varians (PV) and Cleome spinosa (CS) were evaluated in DPPH-method. The antioxidant potential of those extracts was also evaluated in microemultions systems (SME), as a medium to improve the dissolution parameters for testing those plants extracts. SME were performed by using a mixture of Tween 80 and Span 20 (3:1) as surfactant, isopropyl myristate as oil phase, and bi-distilled water consisting on two distinct compositions (SME-1 and SME-4). Ethanol was included as cosurfactant to one of these systems (SME-1); the other was maintained ethanol-free (SME-4). The microemulsions systems assayed do not caused any significant interference in the antioxidant activity results evidenced for Pavonia varians [CE₅₀ = 114 µg/mL (SME-1) e 246 µg/mL (SME-4)] e Cleome spinosa [CE₅₀: 224 µg/mL (SME-1) e CE₅₀: 248 µg/mL (SME-4)], being P. varians more effective in SME-1.

Keywords:

Cleome spinosa.

Pavonia varians.

Ethnobotany.

Antioxidant Activity.

Introdução

A família Malvaceae se encontra distribuída em todo o mundo, e dentre os seus gêneros mais numerosos destacam-se: Hibiscus (300), Sida (200), Pavonia (150), Abutilon (100), Nototriche (100), Cristaria (75) e Gossypiun (40) (SILVA, 2006). Vários estudos farmacológicos, orientados pelo uso etnobotânico, têm sido realizados com espécies desta família. No entanto, o levantamento bibliográfico da espécie Pavonia varians Moric (sinonímia: Pavonia cardiosepala Turcz), realizado entre os anos de 1950 e 2007, não acusou trabalho químico ou farmacológico realizado com esta planta, que também é conhecida pelos seguintes nomes vulgares: cabeça-de-boi, malva-grossa e malva-folha-de-figo. A família Capparaceae, amplamente reconhecida por estar relacionada com a família Brassicaceae, vem sendo questionada em função de muitas espécies terem sido erroneamente classificadas. Resultados recentes baseados em dados de DNA desenvolvidos em cloroplastos, permitiram comprovar a filogenia de Brassicaceae e Capparaceae. Estes estudos foram realizados tendo como base os critérios de monofilia (habitat, folhas, flores, estames e frutos) e permitiram o reconhecimento de ambas em uma só família (Brassicaceae) (HALL et al., 2002). A realização de análises filogenéticas, utilizando-se dados de morfologia e dados moleculares, indicou que algumas espécies do gênero Cleome mostravam-se intimamente relacionadas com a família Brassicaceae, de modo que não havia certeza absoluta sobre a definição correta da família (RODMAN et al., 1998). A espécie Cleome spinosa Jacq. (Mussambé Branco e Mussambé de Espinhos), por exemplo, antes classificada como Capparaceae (RODMAN et al., 1998), foi atualmente definida como pertencete à família Brassicaceae (HALL et al., 2002).

Em função do estudo etnobotânico de Cleome spinosa Jacq e Pavonia varians Moric ter revelado importância significativa destas espécies na medicina tradicional, o presente trabalho avaliou o potencial antioxidante de ambas estas espécies que, apesar de serem de famílias diferentes, apresentam perfil químico semelhante para os gêneros. O estresse oxidativo induzido por radicais livres, é um dos fatores primários no desenvolvimento de doenças degenerativas. A capacidade dos flavonóides e polifenóis de seqüestrarem radicais livres, por exemplo, intensifica o interesse em espécies vegetais com propriedades antioxidantes. Atualmente, avalia-se o potencial antioxidativo de extratos vegetais solubilizados em nanosistemas do tipo microemulsão (GOMES et al., 2006; 2007; MACIEL et al., 2006). As microemulsões (ME) são constituídas por dois líquidos imiscíveis (usualmente água e óleo), termodinamicamente estáveis, isotrópicos e transparentes (GOMES et al., 2006; OLIVEIRA et al., 2004). Neste trabalho a atividade antioxidante dos extratos hidroalcoólicos de Pavonia varians (PV) e Cleome spinosa (CS) solubilizados em MeOH, bem como em sistemas microemulsionados (SME), foi avaliada frente ao radical livre 2,2-difenil-picrilhidrazila (DPPH).

Material e Métodos

As partes aéreas de Pavonia varians e Cleome spinosa foram coletadas em Pitangi (RN) e a identificação botânica das espécies foi realizada pela especialista Maria das Dores Melo. As exsicatas (No. 00325, Pavonia varians e No. 00276, Cleome spinosa) foram preparadas e depositadas no herbário da Universidade Potiguar (Rio Grande do Norte). O material vegetal (3,4 kg de Pavonia varians; 2,7 kg de Cleome spinosa) foi moído e submetido à extração via percolação, com MeOH/H₂0 (7:3). Os extratos hidroalcoólicos obtidos (184,7 g e 126,0 g, respectivamente) foram submetidos a um procedimento analítico, segundo metodologia já descrita (MATOS, 1997), para a avaliação do perfil químico de ambas as espécies.

As microemulsões (SME-1 e SME-4) foram preparadas de acordo com metodologia previamente divulgada (GOMES et al., 2006), utilizando-se a mistura Tween 80 e Span 20 (3:1) como tensoativo, miristato de isopropila (IPM) como óleo (fase orgânica) e água bidestilada. Em apenas um dos sistemas testados (SME-1) foi utilizado etanol como cotensoativo na razão C/T = 1. Os diagramas de fase foram obtidos a partir da titulação com água bidestilada e fase oleosa (quando necessário) de misturas prédeterminadas contendo tensoativo/cotensoativo (GOMES et al., 2006). Os extratos hidroalcoólicos de Pavonia varians (PV) e de Cleome spinosa (CS) foram solubilizados nos sistemas microemulsionados SME-1 (35% etanol/tween 80/Span 20; 60% água bidestilada; 5% miristato de isopropila) e SME-4 (30% tween 80/Span 20; 5% água bidestilada; 65% miristato de isopropila). A avaliação da atividade antioxidante foi realizada via estabilização do radical 2,2-difenil-picril-hidrazila (DPPH) (MENSOR et al., 2001). Foram preparadas soluções-estoque de cada extrato na concentração de 1 mg/mL (extrato/SME). O ensaio foi realizado em microplacas de 96 poços, nas quais foram feitas 6 diluições sucessivas das amostras a partir da concentração de 710 μg/mL, sendo adicionado posteriormente, uma solução de 0,3 mM de DPPH. Após 30 minutos no escuro, a leitura da absorbância (abs.) foi realizada em 490nm, em leitora Elisa a 490 nm. Foram realizados 4 ensaios independentes, todos em triplicata. O percentual antioxidante (%AA) foi calculado a partir da equação: %AA= 100 - [(Aa - Ab)/ Ac x 100], onde: Aa = abs. da amostra com DPPH; Ab = abs. do branco e Ac = abs. do controle. Os valores de CE₅₀ (concentração efetiva que seqüestra 50% do DPPH) foram determinados por regressão linear.

Resultados e Discussão

No Brasil, as folhas e raízes de Cleome spinosa Jacq. são utilizadas na medicina tradicional, onde as folhas após maceração são aplicadas sobre a pele e agem como rubefacientes. Em infusão, estimulam o aparelho digestivo e exercem função gastroprotetora; e são eficazes também no combate da leucorréia. Externamente, utiliza-se o suco das folhas para a redução de otites supuradas e as raízes são eficazes no tratamento de bronquites asmáticas. No gênero Cleome destacam-se as seguintes classes de metabólitos especiais: alcalóides (DELAVEAU et al. 1973); flavonóides (NASSAR et al., 2003; SHARAF et al., 1997); fenoxicumarina (RAMACHANDRAN, 1979); diterpenos cembranos (COLLINS et al., 2004); cumarina lignóides (ANIL et al. 1985); esteróides glicosilados; triterpenos damaranos e sais de amônio quaternários (AHMED et al., 2001; Mc LEAN et al., 1996). As seguintes classes de metabólitos especiais foram encontradas na família Brassicaceae: flavonóides (PELOTTO et al., 1998; SHARAF et al. 2000); alcalóides (DELAVEAU et al., 1973; AHMAD et al., 1992); glicosinolatos (MATTHÄUS; LUFTMANN, 2000; MATTHÄUS; OZCAN, 2002); glicosídeos indólicos (ÇALIS et al., 1999; 2002); sais amônio quartenários (inclusive betaínas) (Mc LEAN et al., 1996; SARRAGIOTTO et al., 2004); oxindois (DEKKER et al., 1987) e triterpenos do tipo lupano (ABDEL-MOGIB, 1999).

O levantamento bibliográfico de Cleome spinosa Jacq. (1950 até 2005) revelou apenas um estudo fitoquímico com isolamento de cembranos e flavonóides (COLLINS et al., 2004). Para a família Malvaceae, destacam-se os seguintes estudos científicos: estudos etnobotânico (KINGSTON et al., 2007) e farmacológico (SATYA et al. 2005) de Pavonia odorata; fitoquímico (alcalóides e saponinas) de Pavonia fruticos (CORDOBA et al., 1995) e etnobotânico (tratamento de diabetes) de Pavonia schiedeana (CETTO, 2005).

No Brasil, as folhas de Pavonia varians Moric são utilizadas para combater infecções do aparelho digestivo, bem como inflamações de boca e garganta. As seguintes classes de metabólitos foram encontradas na família Malvaceae: alcalóides (CORDOBA et al., 1995); betaínas (Mc NEIL et al.,1999); diterpenos, esteróides, flavonóides e saponinas (CORDOBA et al., 1995; SILVA et al., 2006).

Um dos objetivos deste trabalho foi avaliar a atividade antioxidante do extrato hidroalcoólico de P. varians e de C. spinosa na sua forma livre, bem como encapsulado em sistemas microemulsionados. Para tanto, utilizaram-se os sistemas microemulsionados SME-1 e SME-4 previamente obtidos (GOMES et al., 2006). A utilização do álcool (EtOH) como cotensoativo no sistema SME-1 foi considerado como um componente adicional não tóxico em função da baixa concentração (17,5%), que favorece o uso desta formulação para solubilização de substâncias hidrofílicas, já que consiste em um sistema microemulsionado com região rica em água (GOMES et al., 2006). Microemulsões são sistemas coloidais termodinamicamente estáveis e opticamente isotrópicos contendo água, óleo, tensoativo e, frequentemente, um cotensoativo (GOMES et al., 2006). Estes sistemas foram considerados como sendo nanosistemas encapsuladores eficazes (FLORENCE, 2005; REDDY et al.; 2006) e vêm sendo amplamente utilizados como sistemas de liberação de fármacos pelo aumento da capacidade de solubilização de substâncias hidrofílicas e lipofílicas, bem como pela redução de efeitos adversos (FORMARIZ et al., 2005; KAWAKAMI et al., 2002; LAWRENCE; REES, 2000; OLIVEIRA et al., 2004). Recentemente, Reddy et al. (2006) otimizaram o uso do agente anticâncer etoposido pelo seu encapsulamento em um sistema micelar (microemulsão contendo o tensoativo polisorbato 20).

Avaliação da Atividade Antioxidante

Os ensaios realizados frente ao DPPH para o extrato hidroalcoólico de Cleome spinosa (CS) mostraram que o valor de CE₅₀ = 370 µg/mL (r = 0,98) (obtido pela solubilização deste extrato em MEOH) foi superior aos valores de CE₅₀ obtidos para este extrato microemulsionado nos sistemas SME-1 e SME-4 (Figura 1). De acordo com o esperado, evidenciou-se via captura do radical livre, que o encapsulamento eleva a eficácia antioxidante de C. spinosa, obtendo-se os seguintes valores de CE₅₀ = 224 µg/mL (r = 0,97) para CS-SME-1 e 248 µg/mL (r = 0,98) para CS-SME-4. O extrato hidroalcoólico de PV (solúvel apenas em DMSO) apresentou valor de CE ₅₀ acima de 710 µg/mL, com inibição máxima de 37%. No entanto, a solubilização deste extrato nos sistemas SME-1 e SME-4 resultou em uma maior atividade frente ao radical DPPH (CE₅₀ = 114 µg/mL para PVSME-1 e 246 µg/mL para PV-SME-4) (Figura 2). De modo geral, os sistemas microemulsionados permitem a incorporação de vários tipos de compostos na fase interna oleosa (baixa constante dielétrica), na região interfacial (constante dielétrica intermediária entre o óleo e a água) ou na fase externa aquosa (alta constante dielétrica) (OLIVEIRA et al., 2004), podendo ser estes, os fatores responsáveis pelo aumento significativo da atividade antioxidante dos extratos microemulsionados de Cleome spinosa e Pavonia varians. Metabólitos ricos em grupos fenólicos, presentes nestes extratos, uma vez encapsulados nos sistemas SME-1 e SME-4, podem estar melhor disponibilizados para interações e estabilização do radical DPPH, através da captura de radicais hidrogênio, já que se comprovou que nesses sistemas houve aumento da atividade antioxidante dos extratos testados.

O levantamento bibliográfico realizado com as espécies Cleome spinosa Jacq. Pavonia varians Moric revelou a importância etnobotânica destas espécies que se encontram pouco exploradas em estudos fitofarmacológicos. Através da análise preliminar dos perfis químicos [estudo de prospecção analítica (MATOS, 1997)] foi possível detectar nos extratos hidroalcoólicos obtidos das espécies C. spinosa e P. varians (coletadas em Pitangi, RN) a possível presença dos seguintes metabólitos especiais: flavonóides; xantonas; saponinas e leucoantocianidinas. Adicionalmente, um importante diferencial observado consiste na provável presença de alcalóides em C. spinosa, e taninos em P. varians. O aumento da biodisponibilidade destas espécies é indiretamente evidenciado com a solubilização dos seus extratos polares nos sistemas microemulsionados SME-1 e SME-4, que possibilitou a avaliação da atividade antioxidante destes extratos. Melhores eficácias antioxidantes foram obtidas para ambas as espécies, quando os seus extratos estavam microemulsionados no sistema SME-1. O percentual antioxidante do extrato de P. varians foi significativo em ambos SME, sendo duas vezes melhor para o sistema SME-1 (EC₅₀ = 114 μg/mL). Comparativamente, a espécie P. varians foi mais eficaz na estabilização do radical livre DPPH, podendo estar correlacionado com a possível presença de taninos nesta espécie.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq, CAPES/DS e ao Programa Prodoc/CAPES.

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