Superordem corniflorae: química, etnofarmacologia e farmacologia

Superorder corniflorae: chemistry, etnopharmacology and pharmacology

Corniflorae; chemistry; etnopharmacology; pharmacology

ARTIGO

Superordem corniflorae: química, etnofarmacologia e farmacologia

Superorder corniflorae: chemistry, etnopharmacology and pharmacology

Maria Isabel Sampaio-Santos; Maria Auxiliadora Coelho Kaplan

Núcleo de Pesquisas de Produtos Naturais - Universidade Federal do Rio de Janeiro - CCS - Bloco H - Cidade Universitária - 21945-970 - Rio de Janeiro - RJ

SUMMARY

Corniflorae (sensu Dahlgren, 1980) is a superorder of the Angiospermae formed by the orders Fouquieriales, Ericales, Eucommiales, Sarraceniales, Cornales and Dipsacales, comprising 50 families with more than 7000 cosmopolitan species. Many of these species are used in tradicional medicine and some of them had their pharmacological activities confirmed. The chemistry of these plants is very diversified. Iridoids, triterpenoids and flavonoids were used as taxonomic markers.

Keywords: Corniflorae; chemistry; etnopharmacology; pharmacology.

INTRODUÇÃO

A superordem Corniflorae está incluída na divisão Angiospermae e na classe Dicotyledoneae segundo Dahlgren¹. Nessa divisão estão incluídas as Angiospermae que desenvolveram no embrião de sua semente duas folhas opostas cotiledonares. Essas estão localizadas lateralmente, são sempre opostas e, em certos casos, podem servir como órgão de reserva da semente².

Muitos dos táxons de Corniflorae são caracterizados pelo hábito lenhoso e exibem o sistema vascular primitivo³.

Com base em alguns caracteres morfológicos e na química produzida pelos táxons, Dahlgren reuniu em Corniflorae 50 famílias distribuídas por 6 ordens: Fouquieriales, Ericales, Eucommiales, Sarraceniales, Cornales e Dipsacales¹.

É proposta deste trabalho fornecer informações sobre a química, a etnofarmacologia e a farmacologia das famílias de Corniflorae com o objetivo de beneficiar pesquisas científicas nessas áreas.

PARTE EXPERIMENTAL

Esse trabalho foi iniciado pela obtenção das informações botânicas para a superordem Corniflorae. O sistema de classificação adotado é o de Dahlgren de 1980 para Angiospermae até o nível de família¹. A partir daí foi feito, o levantamento dos gêneros⁴ de diferentes famílias de Corniflorae considerando também a sua sinonímia.

De posse da lista dos táxons foram feitos os levantamentos da química e da farmacologia no Chemical Abstracts (1907-1992) e da etnofarmacologia no Journal of Etnopharmacology (1979-1992). As revistas científicas especializadas citadas nos resumos foram posteriormente consultadas.

Número de ocorrências (NO) é um parâmetro químico que fornece o grau de relevância de uma determinada categoria metabólica para um táxon escolhido. Na prática, se para duas espécies de um táxon foram registradas cinco substâncias diferentes da mesma categoria para uma e sete para a outra, considera-se para o táxon referente à categoria micromolecular em questão NO=12, mesmo que haja coincidência de substâncias nas duas espécies⁵.

O índice de Sporne (IS) é um parâmetro percentual de avanço evolutivo morfológico para as famílias de Dicotyledoneae⁶.

O índice de herbacidade (IH) é um índice de avanço evolutivo morfológico baseado no hábito predominante no táxon. O valor 100 é atribuído aos táxons formados somente por representantes herbáceos enquanto o valor 1 é atribuído aos táxons representados exclusivamente por árvores. Valores intermediários são dados aos táxons com predominância de plantas arbóreas, herbáceas e/ou arbustivas. Esse índice revela a tendência de cada grupo e não a herbacidade de cada espécie⁷.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

1) Considerações Químicas

Com relação à química da superordem Corniflorae pode-se observar a presença de todas as principais classes químicas de produtos naturais, com ocorrência maior para os derivados da via metabólica do ácido acético (Figuras 1 e 2). O princípio da evolução química mais importante em Angiospermae diz respeito a substituição gradual da produção de metabólitos especiais da via biossintética do chiquimato, pelos metabólitos da via do acetato/mevalonato⁸.

Em Corniflorae, 70% das famílias já tiveram sua química investigada (Tabela 1). Dentre os metabólitos secundários daí isolados, os iridóides, os triterpenóides e os flavonóides ocorrem em abundância e são muito bem diversificados podendo ser considerados como verdadeiros marcadores quimiossistemáticos para a superordem⁹.

Os iridóides^10-21 (Figura 3) são substâncias monoterpenoídicas caracterizadas por possuírem um esqueleto carbocíclico ciclopenta[C]pirano (iridóides carbocíclicos), ou tal esqueleto iridoídico com ruptura da ligação C₇-C₈ no anel ciclopentânico (secoiridóides)²². Esses metabólitos são bem diversificados e estão amplamente distribuídos pelos táxons das seis ordens. Todas as ordens de Corniflorae biossintetizam iridóides carbocíclicos com exceção de Sarraceniales, cujos secoiridóides são rearranjados estruturalmente. As ordens Ericales, Eucommiales e Fouquierales encerram apenas representantes iridoídicos carbocíclicos, enquanto Cornales e Dipsacales produzem os dois tipos.

Os sesquiterpenóides^23-28 (Figura 4) são substâncias em C₁₅, derivadas do pirofosfato de farnesila e isolados até agora, apenas de 4 famílias. Em Ericaceae (Ericales) e em Alangiaceae (Cornales) somente foi isolado um único representante sesquiterpenoídico, tipo elemano em Ericaceae e tipo cadinano em Alangiaceae. Em Icacinaceae (Cornales), os sesquiterpenóides isolados são do tipo ocidol (série emotina). Já a família Valerianaceae (Dipsacales) mostra-se bastante rica em tipos estruturais, por exemplo: os unicíclicos (elemano); os bicíclicos (guaiano, nardosinano e espirano) e os tricíclicos (aristolano, kessano, patchouleno e seichelano).

Os diterpenóides^29-34 (Figura 5) são substâncias em C₂₀ constituída de 4 unidades isoprênicas unidas cabeça-cauda tendo como precursor primário o pirofosfato de geranila. Em Corniflorae, a família Ericaceae destaca-se por produzir diterpenóides do tipo grayanotoxano (=ericano) (Número de ocorrências, NO=92). Na família Aquifoliaceae ocorre um diterpenóide do tipo caurano, em Epacridaceae foi isolado um diterpenóide do tipo rosano³⁵, enquanto em Viburnaceae (NO=10) destaca-se o tipo monocíclico de visbanina. Já Icacinaceae biossintetizam pimaranos (NO=5) e clerodano (NO=1). É importante chamar a atenção para a ocorrência nessa superordem de diterpenóides modificados pela introdução de um átomo de nitrogênio dando origem aos alcalóides diterpenoídicos^36,37.

Os triterpenóides^38-44 (Figura 6) são uma classe química de substâncias bem espalhadas pelo Reino Vegetal⁴⁵. Cerca de 50% dos esqueletos principais conhecidos são encontrados em Corniflorae e estão concentrados principalmente nas ordens Ericales e Cornales. A família Ericaceae é responsável por aproximadamente 55% dos triterpenóides produzidos pela superordem, englobando vários tipos estruturais, com predominância para os oleananos e os ursanos. Os triterpenóides são substâncias com esqueleto carbônico contendo 6 unidades isoprênicas e são derivados biossinteticamente de um hidrocarboneto acíclico em C₃₀, o esqualeno, formado pelo acoplamento cauda-cauda de duas moléculas de pirofosfato de farnesila, seguindo a via metabólica dos ácidos acético/mevalônico⁴⁶. São estruturas cíclicas relativamente complexas, podendo estar oxidadas à álcoois, aldeídos, cetonas ou ácidos carboxílicos. São produzidos triterpenos tetra- e pentacíclicos dos tipos damarano, lupano, oleanano, taraxerano, taraxasterano, friedelano, ursano, lanostano e cicloartano^{47, 48}.

A química dos esteróides^49-51 (Figura 7) em Corniflorae é simples, sendo caracterizada pelos seguintes tipos estruturais: colestano (colesterol NO=2); estigmastano (sitosterol NO=86, sitosterol-β-D-O-glicosila NO=10, estigmasterol NO=17, estigmasterol-3-β-O-glicosila NO=1 e estigmasterona NO=1) e ergostano (ergosterol NO=1). Os esteróides são encontrados em todas as ordens de Corniflorae (Tabela 1).

Os alcalóides^52-58 (Figura 8) formam uma classe bastante variada de substâncias nitrogenadas heterocíclicas, muitas vezes complexas. Esses metabólitos especiais são abundantes em certas famílias como Rutaceae, Apocynaceae e Papaveraceae⁵⁹. Dentre os alcalóides biossintetizados pela superordem Corniflorae destacam-se os terpenoídicos (iridoídicos, secoiridoídicos e diterpenoídicos). Os alcalóides iridoídicos são produzidos pelas famílias Actinidiaceae (NO=1), Alangiaceae (NO=2), Icacinaceae (NO=2) e Valerianaceae (NO=8); os secoiridoídicos por Valerianaceae (NO=1) e Dipsacaceae (NO=15) (Dipsacales); enquanto os diterpenoídicos concentram-se na ordem Cornales, famílias: Escalloniaceae (NO=2), Icacinaceae (NO=6) e Garryaceae (NO=24). Além desses alcalóides terpenoídicos, são produzidos também alcalóides piridínicos, em Actinidiaceae (NO=1) e em Sambucaceae (NO=1); piperidínicos, em Sarraceniaceae (NO=1), em Sambucaceae (NO=1), em Hydrangeaceae (NO=2) e em Valerianaceae (NO=1); indólicos, em Ericaceae (NO=1) e em Nyssaceae (NO=5); quinolizidínicos, em Nyssaceae (NO=5) e Icacinaceae (NO=7); isoquinolínicos, em Alangiaceae (NO=32) e em Caprifoliaceae (NO=1); tropânicos, em Valerianaceae (NO=1) e homoeritrínicos, em Phellinaceae (NO=7).

Os flavonóides^60-65 (Figura 9) são um grupo diverso de substâncias fenólicas que exibem biossíntese mista. Esses metabólitos especiais tiveram sempre um papel de fundamental importância para a existência das plantas terrestres e por isso eles são bastante distribuídos e bem diversificados em todos os grupos de plantas superiores. Essa classe de substâncias vem sendo largamente utilizada como marcador quimiossistemático, por causa da sua omnipresença nas plantas superiores e da enorme diversidade de tipos estruturais que apresenta^{45, 66}. O estudo da ocorrência dos tipos flavonoídicos nas famílias de Corniflorae revela algumas polarizações evolutivas de grande valor sistemático. Nessa superordem há maior produção de flavonóis do que de flavonas. Apenas 13% dos flavonóides de Corniflorae são flavonas (Figura 10). Esse resultado está de acordo com os parâmetros morfológicos da superordem (Índice de herbacidade= 47 e Índice de Sporne= 54), pois nas plantas mais primitivas a ocorrência de flavonóis sempre predomina⁴⁵. É interessante comparar a relação flavona\flavonol para as ordens de Corniflorae. Observa-se que Dipsacales, a ordem morfologicamente mais evoluída da superordem, biossintetiza mais flavonas do que flavonóis. Sarraceniales e Fouquieriales produzem apenas flavonóis. Então, a razão flavona/flavonol dessas duas últimas ordens é zero. As ordens Ericales e Cornales produzem 97% e 98% de flavonóis respectivamente. A literatura não registra a presença de flavonóides em Eucommiales. Com respeito à produção de flavonóides, pode-se separar Angiospermae em 3 grupos distintos: o primitivo com plantas lenhosas contendo flavonóis e proantocianidinas (taninos condensados), o avançado contendo flavonóis e flavonas e o altamente avançado contendo principalmente flavonas em lugar de flavonóis⁶⁷. Usando essa classificação para Corniflorae, pode-se dizer que as ordens Fouquieriales e Sarraceniales formam o grupo primitivo com relação à produção de flavonóides; Cornales e Ericales constituem o grupo avançado; enquanto Dipsacales pertencem ao grupo altamente avançado por produzirem bem mais flavonas do que flavonóis. Dentre os flavonóides produzidos em Corniflorae, 600 ocorrências de flavonóides contam 66,1% de proteção sendo 50,8% protegidos por glicosilação e 15,3% por metilação (Figura 11). Essa alta porcentagem de proteção por glicosilação confere as plantas⁶⁸ dessa superordem um caráter mais primitivo, não somente em termos de dispêndio de energia para a proteção glicosídica, mas também pela incapacidade de proteger suas hidroxilas flavonoídicas. Novamente o "status" mais primitivo para a superordem fica confirmado pela análise de características químicas de um outro marcador (a proteção das hidroxilas flavonoídicas).

Em Corniflorae, a presença de taninos gálicos está restrita a poucas famílias (30%) e os taninos condensados são ainda de menor ocorrência. Essas famílias estão em maior proporção em Ericales e Fouquieriales, e mostram um índice de Sporne e de herbacidade relativamente baixos, evidenciando seu posicionamento primitivo na superordem (Tabela 1).

As lignanas^69-72 e as neolignanas⁷² formam um grupo de produtos naturais caracterizados por possuir o esqueleto carbônico com duas unidades C₆-C₃ (Figura 12). São biossintetizadas nos passos finais da via do ácido chiquímico. O que difere as lignanas das neolignanas é o precursor biogenético próximo. As lignanas são produzidas pelo acoplamento oxidativo de ácidos e/ou de álcoois cinamílicos, enquanto, as neolignanas são formadas pelo acoplamento oxidativo alil- e/ou propenilfenóis⁷³. Essas micromoléculas são bastante produzidas nas plantas lenhosas morfologicamente primitivas. Em Corniflorae, a única família que produz neolignanas é Valerianaceae (NO=3), enquanto as lignanas são encontradas em Ericaceae (NO=4), Eucommiaceae (NO=7), Icacinaceae (NO=4) e Symplocaceae (NO=2).

As famílias Cyrillaceae, Roridulaceae, Diapensiaceae, Paracryphiaceae, Sphenostemonaceae, Anisophyllaceae, Montiniaceae, Medusandraceae, Columelliaceae, Stylidiaceae, Dialypetalanthaceae, Dulongiaceae, Tribelaceae, Eremosynaceae, Pterostemonaceae e Tetracarpaeaceae não possuem qualquer registro químico na literatura.

2) Considerações Etnofarmacológicas

O homem sempre buscou na natureza a cura para seus males através das plantas medicinais. Um papiro, considerado como uma das mais antigas farmacopéias, Papiro de Ebers, datado de 1555 a.C. e descoberto em 1873, diz em sua introdução: "Aqui começa o livro sobre preparação de remédios para todas as partes do corpo"⁷⁴.

O termo pesquisa etnofarmacológica está baseado na botânica, na química, na farmacologia e na toxicologia; porém, outras disciplinas trazem contribuição vital, como a antropologia. Etnofarmacologia foi definida por Holmstedt⁷⁵ (1991) como uma pesquisa científica interdisciplinar de agentes biologicamente ativos tradicionalmente observados pelo homem. O estudo das plantas medicinais não significa evocar um retorno para o uso desses remédios na sua forma original nem explorar a medicina tradicional. O objetivo da etnofarmacologia é resgatar, documentar uma herança cultural antes que essa se perca e investigar a química e a farmacologia das plantas popularmente usadas para fins terapêuticos.

A tabela 2 e as figuras 13 e 14 mostram o quanto as espécies de Corniflorae são intensamente usadas pelas populações de diferentes regiões no mundo, com o objetivo de tratamento de várias doenças^{9, 76-78}

É surpreendente o fato de uma única espécie, Eucommia ulmoides, ser utilizada para 12 diferentes fins terapêuticos (uso popular), entretanto, para essa espécie somente a atividade hipotensora foi comprovada experimentalmente. O princípio ativo é a lignana, pinoresinol-β-D-glicosila⁷⁹ já isolada de outras espécies de Corniflorae (Symplocos lucida⁷⁰, Nardostachys jatamansi⁷²). As espécies de Sambucaceae, Aquifoliaceae, Cornaceae, Ericaceae, Dipsacaceae e Valerianaceae poderão ser de grande interesse para a farmacologia na busca de novas substâncias bioativas.

3) Considerações Farmacológicas

Ensaios farmacológicos realizados com espécies de Corniflorae empregadas na medicina tradicional, comprovaram em laboratório que muitas possuem atividades farmacológicas^79-109 (Tabela 3).

Hoje em dia, existe no mercado um medicamento a base de uma mistura natural de valepotriatos, Valmane^®, cuja composição química consta de diidrovaltrato 80%, valtrato 15% e acevaltrato 5%. Os efeitos terapêuticos dos valepotriatos em casos de estresse, estados de tensão, distúrbios do sono e distúrbios neurovegetativos estão cientificamente comprovados pelos diversos ensaios clínicos já realizados¹¹⁰.

Concluindo, fica a constatação que uma profunda pesquisa bibliográfica deve ser realizada antes de se considerar a planta a ser estudada, daí a necessidade de conhecer previamente os aspectos químicos, etnofarmacológicos e farmacológicos desse grupo vegetal.

AGRADECIMENTO

Ao CNPq pela bolsas concedidas aos autores.

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Recebido em 19/8/96; aceito em 13/5/97

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Set 2008
• Data do Fascículo
  Dez 1997

Histórico

• Recebido
  19 Ago 1996
• Aceito
  13 Maio 1997