Composição química do óleo essencial e avaliação da atividade antimicrobiana do óleo essencial, extrato etanólico bruto e frações das folhas de Spiranthera odoratissima A. St.-Hil

Chemical composition of the essential oil and evaluation of the antimicrobial activity of essential oil, crude ethanol extract and fractions of Spiranthera odoratissima A. St.-Hil. leaves

Chaibub, B.A.^I; Oliveira, T.B.^I; Fiuza, T.S.^II; Bara, M.T.F.^I; Tresvenzol, L.M.F.^I; Paula, J.R.^I

^IFaculdade de Farmácia, Universidade Federal de Goiás, Caixa Postal 131, CEP: 74001-970, Goiânia-Brasil

^IIInstituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Caixa Postal 131, CEP: 74001-970, Goiânia-Brasil

RESUMO

A Spiranthera odoratissima A. St.-Hil (manacá) é utilizada popularmente como depurativo do sangue, nas afecções renais e hepáticas (chá das folhas) para dores musculares, de estômago, de cabeça, e disfunções hepáticas (chá das raízes). O objetivo desse trabalho foi avaliar a composição química do óleo essencial e a atividade antimicrobiana do óleo essencial, do extrato etanólico bruto e frações obtidos das folhas de S. odoratissima contra bactérias Gram positivas e negativas, e Candida albicans. O extrato bruto das folhas foi obtido por maceração seguido de concentração em rotaevaporador e as frações por partição em coluna filtrante. O pó das folhas foi submetido à hidrodestilação em aparelho de Clevenger e o óleo essencial obtido foi analisado por CG/EM. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método da diluição em ágar para determinar a concentração inibitória mínima (CIM). Os constituintes majoritários do óleo essencial foram β-cariofileno (20,64%), γ-muuroleno (17,70%), biciclogermacreno (14,73%), e δ-cadineno (13,40%). No estudo da atividade antimicrobiana de S. odoratissima, os principais resultados foram obtidos contra Staphylococus epidermidis (extrato etanólico bruto, CIM de 0,098 mg/mL), C. albicans (fração hexano, CIM de 0,049 mg/mL), Bacillus cereus (diclorometano, CIM de 0,098 mg/mL), Micrococcus roseus (fração acetato de etila, CIM 0,049 mg/mL), e M. roseus, Micrococus luteus, B. cereus e C. albicans (fração metanol, CIM de 0,391 mg/mL).

Palavras-chave: plantas medicinais, manacá, Rutaceae, Cerrado, β-cariofileno.

ABSTRACT

Spiranthera odoratissima ("manacá") has been popularly used as a blood cleanser, for liver and kidney diseases (tea from the leaves), as well as for muscle and stomach pains, headache and liver disorders (tea from the roots). The aim of this study was to evaluate the chemical composition of the essential oil and the antimicrobial activity of essential oil, crude ethanol extract and fractions of S. odoratissima leaves against Gram-positive and negative bacteria and Candida albicans. The crude extract of the leaves was obtained by maceration and was concentrated in a rotavapor, while the fractions were obtained by partition on column filter. The powdered leaves underwent hydrodistillation in a Clevenger apparatus and the obtained essential oil was analyzed by GC/MS. The antimicrobial activity was evaluated by using the agar dilution method for determining the minimum inhibitory concentration (MIC). The major constituents of the essential oil were β-caryophyllene (20.64%), γ-muurolene (17.70%), bicyclogermacrene (14.73%) and δ-cadinene (13.40%). The main results for S. odoratissima antimicrobial activity were found against Staphylococcus epidermidis (crude ethanol extract, MIC of 0.098 mg/mL), C. albicans (hexane fraction, MIC of 0.049 mg/mL), Bacillus cereus (dichloromethane fraction, MIC of 0.098 mg/mL), Micrococcus roseus (ethyl acetate fraction, MIC of 0.049 mg/mL) and M. roseus, Micrococcus luteus, B. cereus and C. albicans (methanol fraction, MIC of 0.391 mg/mL).

Key words: medicinal plants, "manacá", Rutaceae, Cerrado, β-caryophyllene.

INTRODUÇÃO

A Spiranthera odoratissima A. ST.-Hil. (Rutaceae), conhecida popularmente como manacá, é um subarbusto encontrado no Cerrado. O chá de suas folhas é utilizado popularmente como depurativo do sangue e nas afecções renais e hepáticas (Salles et al., 1997), enquanto o chá das raízes é empregado para dores estomacais, musculares e de cabeça e nas disfunções hepáticas (Silva, 1998). Em Goiás, as raízes do manacá são utilizadas em forma de chá ou tintura para o tratamento do reumatismo (Paula et al., 1999; Tresvenzol et al., 2006).

Dados da literatura relatam que a fração aquosa do extrato etanólico das folhas de S. odoratissima apresentou atividade anti-inflamatória e analgésica (Matos et al., 2003), enquanto o extrato etanólico bruto das raízes mostrou atividade anti-inflamatória e depressora do sistema nervoso central (Matos et al., 2004). Barbosa et al. (2012) sugerem que o efeito analgésico das folhas de S. odoratissima pode ser, em parte, atribuído à ação anti-inflamatória produzida pela inibição da atividade da fosfolipase A₂. Galdino et al. (2012) relataram que o óleo essencial das folhas de S. odoratissima apresentou atividade ansiolítica em camundongos.

Em relação aos estudos fitoquímicos, Terezan et al. (2010) isolaram dos ramos da S. odoratissima os alcalóides furoquinolínicos (dictamina, g-fagarina e esquimianina), 2-arilquinolin-4-ona (2-fenil-1-metilquinolin-4-ona) e os limonóides (ácido limonéxico, limonina). Enquanto Ribeiro et al. (2005) isolaram das raízes onze substâncias sendo dois limonóides, três alcaloides furoquinolínicos, três alcaloides β-indoloquinazolínicos, além da cumarina aurapteno e do β-sitosterol.

Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a composição química do óleo essencial e as atividades antimicrobianas do óleo essencial, extrato etanólico bruto e frações (hexano, acetato de etila, diclorometano e metanol) das folhas de Spiranthera odoratissima, coletadas em Goiás.

MATERIAIS E MÉTODOS

Material botânico

As folhas de S. odoratissima foram coletadas no município de Senador Canedo/GO (16º45'45,2''Sul, 49º07'06,8''Oeste, a 762m de altitude), em dezembro de 2007. O material botânico foi identificado pelo Prof. Dr. José Realino de Paula da Universidade Federal de Goiás e uma exsicata depositada no herbário desta instituição sob registro UFG/30275.

As folhas foram dessecadas à temperatura ambiente e trituradas em moinho de facas até obtenção de pó (400-500 mesh).

Preparação do óleo essencial, extrato bruto e frações

Para a extração do óleo essencial, 150 g do material botânico pulverizado foi submetido à hidrodestilação em aparelho de Clevenger modificado, por 3 horas.

O extrato etanólico bruto (EE) foi obtido por maceração de 500 g do pó das folhas em etanol 95% na proporção de 1:5, seguido de concentração em rotaevaporador a 40ÚC. Posteriormente, 50 g do EE foram misturados com celulose microcristalina em quantidade suficiente para a incorporação total do extrato. A mistura foi acondicionada em uma coluna cromatográfica com 3 cm de diâmetro e 40 cm de comprimento, resultando em 29,5 cm de celulose (fase estacionária). Em seguida foi eluída (3x 100 mL), sucessivamente, com hexano (PA), diclorometano (PA), acetato de etila (PA) e metanol (PA), sendo as frações concentradas em rotaevaporador a 40ºC (Nascimento, Meneses & Lacerda, 2010).

Avaliação da atividade antimicrobiana Microrganismos

Para avaliar a atividade antimicrobiana foram utilizados os seguintes microrganismos: Bacillus cereus ATCC 14576, Micrococcus luteus ATCC 9341, Micrococcus roseus ATCC 1740, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Staphylococcus epidermidis ATCC 12229, Serratia marcences ATCC 14756, Enterobacter cloacae HMA/FTA 502, Enterobacter aerogenes ATCC 13048, Escherichia coli ATCC 8739, Escherichia coli ATCC 11229, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27483, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Candida albicans NTC 2010. Os microrganismos foram fornecidos pelo Laboratório de Bacteriologia do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública (IPTSP) da Universidade Federal de Goiás.

Para a ativação das respectivas culturas procedeu-se o repique em Caldo Casoy, incubando-se por 24 horas a 37ºC. Após a turvação, indicativa de crescimento microbiano, foi realizado um novo repique em ágar Casoy inclinado, seguido de incubação a 37ºC por 24 horas.

Concentração Inibitória Mínima (CIM)

A determinação da concentração inibitória mínima (CIM) foi realizada pelo método da diluição em placa, conforme recomendação do NCCLS (2003).

Para a preparação das placas, 500 mg do extrato etanólico bruto e do óleo essencial e 250 mg das frações hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol foram solubilizados em 2 ml de dimetilsulfóxido (DMSO) e submetidos a diluições seriadas 1:2 por mais 8 tubos. Em seguida foi adicionado a cada tubo 19 mL de ágar Muller-Hinton a 50ºC. Os tubos foram homogeneizados com o auxilio de um vórtex e seu conteúdo adicionado a placas de Petri de forma a se obter concentrações variando de 12,50 mg/mL a 0,098 mg/mL para o extrato etanólico bruto e o óleo essencial e de 6,25 mg/mL a 0,049 mg/mL para as frações. Placas contendo DMSO e somente o meio de cultura, preparadas nas mesmas condições, foram utilizadas como controles.

As suspensões dos microrganismos foram preparadas em solução salina estéril 0,9%, sendo a turvação ajustada até obtenção de uma turbidez equivalente a metade da escala 1,0 de MacFarland (NCCLS, 2003).

Os inóculos microbianos foram aplicados nas placas com o auxílio do inoculador de Steers (Steers et al., 1959) e as placas incubadas a 37ÚC por 24 horas (bactérias) e 48 horas (fungo). Foi considerada CIM a menor concentração do extrato etanólico bruto, das frações e do óleo essencial que inibiu o desenvolvimento das bactérias e do fungo. O experimento foi realizado em duplicata.

Análise da composição química do óleo essencial

O óleo essencial foi analisado por cromatografia gasosa (CG) acoplada à espectrometria de massas (EM) em aparelho SHIMADZU QP5050A. Foi utilizada uma coluna capilar de sílica fundida (CBP - 5; 30m x 0,25mm x 0,25∝m), hélio como gás de arraste com fluxo 1mL/min, aquecimento com temperatura programada (60ºC/2min; 60º-240ºC a 3ºC/min; 280°C a 10°C/min e 280°C/10min) e energia de ionização de 70 eV. O volume de amostra injetada, após diluição em CH₂Cl_2, foi de 1µL na proporção de 1:5. Os componentes químicos do óleo essencial foram identificados com base no tempo de retenção (considerando-se uma série homóloga de n-alcanos C₉-C₂₆), índice de Kovats, bem como, por comparação do padrão de fragmentação próprio de cada componente com espectros de massa descritos na literatura (Adams, 2007).

RESULTADOS

Os rendimentos das folhas de S. odoratissima foram: Óleo essencial, 2,3%; extrato bruto, 32,5%; fração hexano, 17,9%; fração diclorometano,1,5%; fração acetato de etila, 3,1%; e fração metanol, 77,5%.

No óleo essencial das folhas de S. odoratissima foram identificadas 25 substâncias, sendo 73,84% hidrocarbonetos sesquiterpênicos e 7,13% sesquiterpenos oxigenados. Os componentes majoritários foram: β-cariofileno (20,64%), γ-muuroleno (17,7%), biciclogermacreno (14,73%) e δ-cadineno (13,40%) (Tabela 1).

TABELA 1.
Percentagem dos constituintes químicos do óleo essencial das folhas de S. odoratissima.

IR: Índice de Retenção

No estudo da atividade antimicrobiana do óleo essencial das folhas de S. odoratissima obteve-se CIM de 0,195 a 3,125mg/mL para as bactérias Gram positivas, CIM de 6,250 a 12,50mg/mL para as bactérias Gram negativas e CIM de 1,562mg/mL para o fungo C. albicans.

Os melhores resultados da atividade antimicrobiana foram obtidos contra S. epidermidis (extrato etanólico bruto, CIM de 0,098mg/mL), C. albicans (fração hexano, CIM de 0,049mg/mL e fração acetato de etila, CIM de 0,098mg/mL), B. cereus (fração diclorometano, CIM de 0,098mg/mL), M. roseus (fração acetato de etila, CIM 0,049mg/mL) (Tabela 2).

TABELA 2.
Concentração Inibitória Mínima do óleo essencial, do extrato etanólico bruto e das frações hexano, diclorometano acetato de etila e metanol das folhas da S. odoratissima (mg/mL).

DISCUSSÃO

O óleo essencial obtido das folhas de S. odoratissima apresentou grande quantidade de hidrocarbonetos sesquiterpênicos, entre os quais se destacam: β-cariofileno, γ-muuroleno, biciclogermacreno e δ-cadineno, perfazendo 66,47% da composição total do óleo. Estes compostos também foram encontrados como majoritários nos óleos essenciais de outras espécies da família Rutaceae, como Haplophyllum linifolium (biciclogermacreno e β-cariofileno) (Iñigo et al., 2002) e em Acronychia pedunculata (β-cariofileno) (Lesueur et al., 2008).

O β-cariofileno também foi identificado como um dos componentes majoritário nos óleos essenciais de: Galeopsis bífida (22%) (Olenikov, Dudareva & Tankhaeva, 2010); Vernonia remotiflora (42,2%) e Vernonia brasiliana (36,7%) (Maia et al., 2010); Annona foetida (14,19%) (Costa et al., 2009). Enquanto o biciclogermacreno foi identificado como componente majoritário no óleo essencial de Annona foetida (35,12%) (Costa et al., 2009).

De acordo com Aligianis et al. (2001), utilizando o método da diluição em caldo, a CIM < 0,5 mg/mL corresponde a uma forte inibição antimicrobiana, CIM entre 0,6 mg/mL a 1,5 mg/mL a inibição moderada e CIM>1,6 mg/mL a uma inibição fraca. Considerando esses parâmetros verificou-se que o óleo essencial de S. odoratissima apresentou fraca inibição contra todos os microrganismos testados. O extrato etanólico bruto e as frações apresentaram inibições variadas contra bactérias Gram positivas e o fungo C. albicans e pouca ou nenhuma atividade contra as bactérias Gram negativas. Fortes inibições foram obtidas com o extrato etanólico bruto contra S. epidermides e B. cereus e, com a fração hexano contra M. luteus e B. cereus. As frações acetato de etila e diclorometano apresentaram inibições fortes ou moderadas contra a maior parte das bactérias Gram positivas. A fração acetato de etila se destacou pela forte inibição contra duas cepas de P. aeruginosa. Tanto o extrato etanólico bruto quanto as frações apresentaram boa atividade contra o fungo C. albicans.

A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais e de seus constituintes isolados tem sido objeto de muitas pesquisas nos últimos anos e está relacionada com as características químicas, grupos funcionais e estereoquímica dos constituintes e os compostos oxigenados presentes nos óleos essenciais, em particular aqueles com estrutura fenólica (carvacrol, eugenol, timol), terpenóides alifáticos com grupamento éster (acetato de geranila), álcool (linalol) ou aldeído (cinamaldeído) se destacam por apresentarem um bom potencial antimicrobiano (Henriques, Simões-Pires & Apel, 2009).

O óleo essencial das folhas S. odoratissima apresentou como compostos majoritários hidrocarbonetos sesquiterpênicos e apenas 7,13% de sesquiterpenos oxigenados. Considerando o trabalho de Henriques, Simões-Pires & Apel (2009), isso pode justificar a fraca atividade antimicrobiana do óleo essencial dessa espécie.

Em relação à atividade antimicrobiana de S. odoratissima, Silva et al. (2010) verificaram que os extratos hexânico e metanólico das folhas, caule e rizoma, bem como, o extrato clorofórmico das folhas, coletadas em Mucugê-Ba não apresentaram atividade frente aos microrganismos testados. Resultados semelhantes foram obtidos no presente estudo para bactérias Gram negativas e para algumas Gram positivas. Para as bactérias Gram positivas S. aureus, M luteus e o fungo C. albicans, o resultado foi divergente em relação ao trabalho de Silva et al. (2010). Isso pode ser atribuído a variações na composição química dos extratos (obtidos por metodologias diferentes), bem como, por diferenças na metodologia e nas cepas dos microrganismos utilizadas.

Concluiu-se que as folhas de S. odoratissima apresentaram um alto teor de óleos essenciais, tendo como componentes majoritários o β-cariofileno, γ-muuroleno, biciclogermacreno e δ-cadineno, e que o óleo e os extratos das folhas dessa espécie apresentaram atividade antimicrobiana de moderada a fraca contra alguns microrganismos.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à FAPEG/GO - Processo nº 200810267000065, pelo apoio financeiro.

Recebido para publicação em 06/11/2010

Aceito para publicação em 23/07/2012

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Composição química do óleo essencial e avaliação da atividade antimicrobiana do óleo essencial, extrato etanólico bruto e frações das folhas de Spiranthera odoratissima A. St.-Hil

Chemical composition of the essential oil and evaluation of the antimicrobial activity of essential oil, crude ethanol extract and fractions of Spiranthera odoratissima A. St.-Hil. leaves

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Jun 2013
• Data do Fascículo
  2013

Histórico

• Recebido
  06 Nov 2010
• Aceito
  23 Jul 2012