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Universidade Federal de São João del-Rei Coordenadoria do Curso de Química Óleo essencial de Lippia origanoides: avaliação do potencial fungitóxico e estudo do efeito inibitório sobre acetilcolinesterase Stephanne Yonara Barbosa de Carvalho São João del-Rei 2017

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Universidade Federal de São João del-Rei Coordenadoria do Curso de Química

Óleo essencial de Lippia origanoides: avaliação do potencial fungitóxico e estudo do

efeito inibitório sobre acetilcolinesterase

Stephanne Yonara Barbosa de Carvalho

São João del-Rei – 2017

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ÓLEO ESSENCIAL DE LIPPIA ORIGANOIDES: AVALIAÇÃO DO POTENCIAL FUNGITÓXICO E ESTUDO DO EFEITO

INIBITÓRIO SOBRE ACETILCOLINESTERASE

Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado no 2º semestre do ano de 2017 ao Curso de Química, Grau Acadêmico Bacharelado, da Universidade Federal de São João del-Rei, como requisito parcial para obtenção do título Bacharel em Química. Autor: Stephanne Yonara Barbosa de Carvalho Docente Orientador: Prof. Dr. Luiz Gustavo de Lima Guimarães Modalidade do Trabalho: Pesquisa

São João del-Rei – 2017

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RESUMO

O óleo essencial da espécie Lippia origanoides Kunth. tem sido muito estudado, pois

apresenta em sua constituição compostos como timol e carvacrol. Estes compostos são

monoterpenos aromáticos e apresentam diversas atividades biológicas. O objetivo deste

trabalho foi avaliar a capacidade inibitória sobre a acetilcolinesterase e o potencial

antifúngico sobre a Candida albicans pelos óleos essenciais obtidos das folhas de L.

origanoides, coletadas em diferentes localidades. A acetilcolinesterase é uma enzima, cuja a

função está relacionada com a hidrólise do neurotransmissor acetilcolina, sendo a sua

inibição uma das formas de trameto mais utilizado para a doença de Alzheimer. As plantas

foram coletadas em cinco localidades na região do Campo das Vertentes-MG, pertencentes

à microrregião de São João del-Rei. Os estudos foram realizados por meio de análises in

vitro. Os valores das concentrações do inibidor necessário para reduzir a taxa da reação

enzimática em 50% (IC50), encontrados nas análises dos cinco óleos essenciais e dos

padrões de carvacrol e 1,8-cineol variaram entre 0,57 – 7,2 μg mL-1. A partir destes dados foi

possível determinar que o carvacrol e 1,8-cienol, constituintes majoritários dos óleos

essenciais das plantas coletadas em algumas localidades, apresentaram os maiores

potenciais ativos. Sendo estes, submetidos a ensaios cinéticos para determinação de seus

mecanismos de inibição, e consequente obtenção dos valores da constante de inibição (Ki).

Podendo observar que a inibição da acetilcolinesterase pelo carvacrol, apresentou um perfil

de inibição mista e um valor de Ki= 0,0271 mM e o 1,8-cineol, apresentou um perfil de

inibição competitiva e um valor de Ki= 0,2011 mM. Os óleos essenciais de L. origanoides

apresentaram também a atividade antifúngica sobre a Candida albicans, tendo o melhor

potencial na concentração de 160 mg mL-1. Os halos de inibição do crescimento das

leveduras variaram de 7,83 a 32,5 mm, sendo que, o óleo essencial coletado na Serra do

Lenheiro apresentou o melhor potencial de inibição. Por meio dos resultados obtidos pode

se concluir que o óleo essencial de L. origanoides, possui atividade inibitória sobre

acetilcolinesterase e sobre o crescimento de Candida albicans.

Palavras chaves: Carvacrol, 1,8-Cineol, Doença de Alzheimer, Candida albicans.

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SUMÁRIO

1.Introdução 01

2. Objetivos 05

3. Metodologia 06

4. Resultados e discussões 10

5. Conclusão 21

6. Referências bibliográficas 21

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1. INTRODUÇÃO

A aplicação de plantas para tratamento de doenças é uma das práticas mais

antigas da humanidade, sendo durante muito tempo uma das principais fontes para

obtenção de medicamentos (SIVIERO et al., 2012). Apesar do desenvolvimento dos

fármacos sintéticos, estudos realizados para entender a composição química e a

atividade biológica das plantas, tornam-se cada dia mais importantes. Pois os produtos

obtidos de fontes naturais, possuem uma grande diversidade química em sua

composição, que favorece a descoberta de novos medicamentos (BADKE et al., 2012;

TREVISAN et al., 2003)

Os óleos essenciais são compostos sintetizados pelo metabolismo secundário

das plantas e podem ser extraídos de flores, folhas, sementes, frutas e raízes (DE

SOUSA, 2015). Eles são definidos como os produtos obtidos de partes de plantas por

meio de destilação por arraste com vapor d’água, bem como os produtos obtidos por

expressão dos pericarpos de frutos cítricos (SIMÕES et al., 2017). Eles são líquidos e

apresentam características como volatilidade, solubilidade em solventes orgânicos,

são normalmente incolores e geralmente apresentam aroma agradável (SIMÕES et

al., 2017). Os óleos essenciais possuem constituição variada, podendo conter

compostos de diversas classes químicas, como álcoois, éteres ou óxidos, aldeídos,

cetonas, ésteres, aminas, amidas, fenóis, heterociclos. Sendo a maioria desses

compostos pertecentes a classe dos terpenoides ou dos fenilpropanoides (BILIA et al.,

2014; DHIFI et al., 2016).

Nas plantas podem desempenhar o papel de proteção contra fungos, bactérias

insetos, auxiliando na adaptação desta ao ambiente. Sendo que, essas propriedades

biológicas são normalmente referentes aos compostos majoritários presentes em sua

composição. Alguns compostos presentes na composição dos óleos essenciais

também possuem atividade antioxidante, o que confere a eles a capacidade de

proteção dos sistemas biológicos. Essa propriedade atua preservando o organismo de

danos causados pelo estresse oxidativo, que é responsável pelo envelhecimento,

doenças cardiovasculares, neurodegenerativas e de células tumorais (RODRIGUES et

al., 2015). Devido a essas propriedades os óleos essências têm se tornando

importantes objetos de estudos, podendo ser aplicados especialmente na indústria

farmacêutica, agronômica, alimentar e cosméticas (BAKKALI et al., 2008).

A espécie Lippia origanoides Kunth pertence a familia das Verbaceas, que são

conhecidas por apresentarem grande potencial na produção de óleo essencial (Figura

1) (TOZIN et al., 2014). Popularmente é conhecida como alecrim-pimenta e possui

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aplicação na medicina tradicional, para o tratamento de doenças gastrointestinais,

antisséptico, inflamação de garganta, entre outros (OLIVEIRA et al., 2007). Trata-se de

um arbusto silvestre, que pode chegar até 3 m de altura, possue folhas simples, flores

de cor branca, caule quebradiço, são aromáticas e de sabor picante, daí a

denominação alecrim-pimenta (PINTO et al., 2007). Essa espécie tem se tornado

grande alvo de pesquisa, devido seu óleo essencial possuir um elevado valor

terapêutico, destacando a atividade antimicrobiana (SILVA et al, 2010).

Figura 1. Lippia origanoides Kunth no ambiente natural em Santa Cruz de Minas – Minas

Gerais (Fonte: própria).

A L. origanoides podem apresentar em suas folhas um teor de óleo essencial

de até 4,5%, sendo o timol e carvacrol seus constituintes majoritários, podendo sofrer

variações de acordo com o quimiotipo da espécie. Podem apresentar também

compostos como 1,8-cineol, ρ-cimeno, 4-terpineol, timol metil éter, (E)-cariofileno,

entre outros. Normalmente é encontrada no nordeste Brasileiro, porém estudos

recentes demonstraram a presença desta espécie na região do Campo das Vertentes

do Estado de Minas Gerais. As análises realizadas com o óleo essencial das plantas

coletadas na região de Minas demonstraram a presença de altos teores de carvacrol e

a ausência ou baixos teores de timol (GUIMARÃES et al., 2015; LIMA et al., 2011).

Esses dois compostos, timol e carvacrol são isômeros e ambos apresentam diversas

atividades biológicas, tornando o estudo dos óleos essenciais desta espécie

importantes no desenvolvimento de novos fármacos (Figura 2).

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Figura 2. Estruturas químicas do Cravacrol e do Timol (SOUZA et al., 2016).

Os óleos essenciais apresentam uma grande diversidade química em suas

constituições, sendo uma das principais fontes para a descoberta de novos

medicamentos com o potencial inibitório da acetilcolinesterase (AChE). A AChE é uma

enzima que pertence à família das colinesterases. Essa enzima possui a função de

encerrar a transmissão do impulso nervoso nas sinapses colinérgicas, por meio da

hidrólise rápida do neurotransmissor acetilcolina (ACh) (Figura 3). A ACh é um

neurotransmissor formado na região terminal dos neurônios, chamada de axônio

terminal, sendo que sua função está relacionada diretamente com a memória e com o

aprendizado (PETRONILHO et al., 2011; FA-JIE LI et al., 2017). O comprometimento

das vias colinérgicas é uma das principais causas para o desenvolvimento de doenças

neurodegenerativas, como doença de Alzheimer depressão, esquizofrenia, problemas

com a regulação do sono, entre outros (DRACZKOWSKI et al., 2016).

Figura 3. Esquema do processo de transmissão e controle nervoso nas sinapses

(PETRONILHO et al., 2011).

A doença de Alzheimer (DA) é um dos maiores problemas que provoca a

demência do indivíduo portador. Sua descoberta ocorreu em 1907, pelo

neuropatologista Alois Alzheimer. Em 2015 a doença já afetava cerca de 46,8 milhões

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de pessoas e as estimativas é que em 2030 aumente para 74,7 milhões, sendo que a

grande maioria da população afetada é composta por idosos (PETRONILHO et al.,

2011; ZHAN et al., 2016). A DA é uma desordem neurodegenerativa progressiva e

irreversível, que acarreta vários distúrbios cognitivos como o comprometimento da

memória, linguagem, habilidades motoras e possivelmente pode levar à morte

(ABUHAMDAH et al., 2015).

Entre os principais medicamentos para o tratamento da DA estão os inibidores

da acetilcolinesterase. A abordagem terapêutica para tratar a DA é aumentar a

disponibilidade da acetilcolina no cérebro, por meio da inibição da sua principal enzima

catalítica, a acetilcolinesterase (SANTOS et al., 2011). No mercado estão disponíveis

quatro medicamentos sintéticos (tacrina, donepezila, rivastigmina, galantamina) que

são utilzados para interver na progressão da doença de Alzheimer (MOTA et al.,

2012). Porém, são utilizados apenas quando a doença está no estágio inicial, e podem

apresentar efeitos colaterais, como hepatotoxicidade e problemas gastrintestinais

(MUREBWAYIREA et al., 2009; MARKMEE et al., 2006). Dessa forma, existe uma

necessidade de encontrar novas drogas com uma maior eficiência para o DA.

Para avaliar a atividade da acetilcolinesterase, normalmente se utiliza o método

descrito por Ellman. Esse método se baseia na hidrólise da acetiltiocolina (ACTI) pela

acetilcolinesterase (AChE), produzindo tiocolina que reage com o DTNB, obtendo

como produto o composto 5-tio-2-nitro-benzoato, que apresenta coloração amarela e

absorve no comprimento de onda de 412 nm (SILVA et al., 2009). A Figura 4

apresentas as reações químicas que ocorrem nesse ensaio.

Figura 4. Reações envolvidas no método de Ellman (SILVA et al., 2009).

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Os óleos essenciais já possuem descrito na literatura atividade antifúngica,

porém ainda existe uma grande necessidade em saber os mecanismos de ação dos

seus compostos frente aos fungos. O gênero Candida spp. é composto de

aproximadamente 200 espécies de leveduras e vivem como parasitas na microbiota de

um inidviduo saudável. Suas colônias apresentam coloração branca ou creme, com

uma surperfície lisa ou rugusa, um tamanho entre 2 a 6 μm, sendo sua reprodução por

brotamento. Normalmente se manifestam como patogênicos quando a imunidade do

hospedeiro se encontra comprometida (PEIXOTO et al., 2014). Os indivíduos que

possuem uma maior probabilidade de serem infectados pelo fungo são aqueles

portadores de doença como AIDS, leucemia, linfoma, diabetes, uma vez que, essas

doenças podem afetar a imunidade do corpo humano (LIMA et al., 2006). A maioria

das infecções é atribuída a várias espécies como a Candida albicans, Candida

glabrata, Candida parapsilosis, Candida tropicalis e Candida krusei (OLIVEIRA et al.,

2014).

Os fármacos utilizados para o tratamento do fungo apresentam baixa eficácia e

vários efeitos colaterais. Dessa forma, existe uma crescente procura para a

descoberta de compostos, que apresentam características antifúngicas, com uma

ação mais eficiente sobre o fungo da Candida spp. (FONTENELLE et al., 2007). Já foi

comprovado que os óleos essenciais possuem capacidade de inibir fungos

patogênicos, porém ainda não são muito utilizados clinicamente. Dessa forma,

pesquisas que relatam compostos presentes nos óleos essenciais, que possuem

caráter antifúngico, são importantes para o desenvolvimento de novos medicamentos.

Diante do exposto, o objetivo do presente estudo foi extrair e realizar a

caracterização química dos óleos essenciais de L. origanoides, coletadas em cinco

localidades diferentes, bem como avaliar o potencial farmacológico destes óleos como

possíveis inibidores da enzima acetilcolinesterase e do crescimento de Candida

albicans.

2. OBJETIVOS

Extrair o óleo essencial das folhas da espécie L. origanoides;

Identificar e quantificar os constituintes do óleo essencial de L. origanoides;

Avaliar a atividade anticolinesterásica do óleo essencial de L. origanoides;

Avaliar atividade antifúngica do óleo essencial de L. origanoides sobre Candida

albicans.

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3. METODOLOGIA

3.1. Obtenção do material vegetal

A coleta das folhas da espécie L. origanoides, foi realizada na estação da

primavera (novembro de 2015) no período entre 8h e 9h da manhã, nas localidades do

Município de Santa Cruz de Minas (21°07'12" S, 44°12'07" W Alt: 894m), Resende

Costa (20°59'26" S, 44°11'23" W Alt: 971m), Ritápolis (21°01'16" S, 44°20'16" W Alt:

992m), Madre de Deus de Minas (21°24'35" S, 44°23'20" W Alt: 940m) e São João del

Rei/Serra do Lenheiro (21°09'06" S, 44°18'14" W Alt: 1100m), na região dos campos

das vertentes/MG, microrregião de São João del Rei. O material vegetal coletado foi

encaminhado para o Laboratório de Química Orgânica do Departamento de Ciências

Naturais da Universidade Federal de São João del-Rei, para extração dos óleos

essenciais.

Para confirmação da identidade botânica foram preparadas exsicatas, sendo

posteriormente depositada no Herbário da Universidade Federal de São João del-Rei

(UFSJ), localizado no departamento de Ciências Naturais (registros 8303, 8299, 8298,

8302 e 8302 respectivamente).

3.2. Extração dos óleos essenciais

Os óleos essenciais foram extraídos do material vegetal fresco (50 g), por meio

do método de hidrodestilação utilizando-se um aparelho de Clevenger modificado

adaptado a um balão de fundo redondo com capacidade de 1 litro. O processo de

extração foi realizado em um período de 2 horas, mantendo a mistura em ebulição. Os

hidrolatos obtidos foram coletados e centrifugados em centrífuga de cruzeta horizontal

a 900 g por 5 minutos. Com o auxílio de uma pipeta de Pasteur o óleo essencial foi

retirado e acondicionado em frasco de vidro âmbar, mantidos em baixas temperaturas.

3.3 Análises qualitativas e quantitativas dos óleos essenciais de L. origanoides

As análises qualitativas dos óleos essenciais foram realizadas por

cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG/EM-EM), na

Universidade Federal de São João del Rei, sendo utilizado um equipamento Agilent

Triplo Quadrupolo, modelo 7000C, equipado com detector seletivo de massa modelo.

O equipamento foi operado nas seguintes condições: coluna capilar de sílica fundida

com fase apolar; temperatura do injetor de 220 °C; gás carregador hélio (1 mL min-1);

pressão inicial na coluna de 100,2 kPa; taxa de Split 1:50 e volume injetado de óleo

essencial de 1,0 µL [1% (m/v) em hexano]. Para o espectrômetro de massas (EM)

foram utilizadas as seguintes condições: energia de impacto de 70 eV; velocidade de

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decomposição de 1000; intervalo de decomposição de 0,50 e fragmentos de 40 Da e

400 Da decompostos. A identificação dos constituintes foi realizada comparando-se os

espectros obtidos por meio das análises em CG/MS-MS, com os do banco de dados

da biblioteca NIST, e pela comparação dos índices de retenção calculados para cada

constituinte do óleo essencial, por meio da injeção de uma mistura de hidrocarbonetos

(C9H20; C10H22; C11H24; C24H50; C25H52; C26H54) feita nas mesmas condições dos óleos

essenciais para cada constituinte do óleo essencial com os valores tabelados

(ADAMS, 2007).

As análises quantitativas dos constituintes dos óleos essenciais foram

realizadas por um cromatógrafo em fase gasoso, Shimadzu, modelo GC-2010,

equipado com um detector de ionização de chamas (DIC) e coluna capilar RTX-5MS

(30 m x 0,25 mm x 0,25 μm de espessura de filme). Como gás de arraste foi utilizado o

nitrogênio (1,18 mL·min-1); taxa de Split 1:50; pressão na coluna de 115 KPa e o

volume injetado de 1 L, diluído em hexano (1:100 v/v). A temperatura da coluna foi

programada de 60 °C até 240 °C a uma taxa de 3 °C min-¹, em seguida, passando

para uma taxa de aquecimento de 10 °C·min-¹ até 300 °C, permanecendo nessa

temperatura por 10 min. As temperaturas do injetor e do detector foram fixadas em

220 e 300 °C, respectivamente, com a pressão da coluna de 115 kPa.

3.4 Avaliação da atividade inibidora da acetilcolinesterase pelos óleos

essenciais de L. origanoides

A atividade da acetilcolinesterase foi realizada pelo método de Ellman

(ELLMAN et al., 1961), seguido por modificações. Para o ensaio padrão da atividade

inibitória da acetilcolinesterase, foram preparadas soluções dos óleos essenciais e dos

padrões de carvacrol e 1,8-cineol com concentrações entre 0,075 – 50 μg mL-1, sendo

estes diluídos em etanol. Preparou se uma solução tampão 50 mM de tris-HCl (pH 8)

contendo 0,1 M de NaCl e 0,02 M de MgCl2.6H2O. Uma solução estoque de DTNB

[ácido 5,5'-ditiobis(2-nitrobenzóico)] (10 mM) foi preparada dissolvendo 0,02 g deste

composto em 5 mL da solução tampão. A solução 0,02 M de iodeto de acetiltiocolina

foi preparada dissolvendo 0,0273 g deste composto em 5 mL de água deionizada.

Inicialmente em 3 mL da solução tampão tris-HCl foram adicionados 50 μL da

solução de acetilcolinesterase (0,04 U mL-1) e 25 μL das soluções dos óleos

essenciais nas respectivas concentrações. Em seguida a mistura foi incubada por 15

minutos a 37 ºC. Subsequentemente, 25 μL da solução de iodeto de acetiltiocolina e

100 μL da solução de DTNB foram adicionados. A mistura resultante foi mantida por

mais 15 min na mesma temperatura. Em seguida a absorbância foi medida a 412 nm.

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Paralelamente foi feito um controle para desconsiderar a hidrólise não enzimática do

iodeto de acetitiocolina, pela substituição da solução enzimática por 50 μL da solução

tampão. Preparou-se uma mistura controle utilizando apenas etanol ao invés da

solução dos óleos essenciais, a qual foi considerada com 100% de atividade. Como

branco utilizou-se apenas solução tampão. Todo o teste foi realizado em triplicata. A

porcentagem de inibição foi determinada utilizando a seguinte equação:

I (%) = 100 - (A1/A0) x 100

Onde I é a porcentagem de inibição da acetilcolinesterase;

A0 é a absorbância do controle;

A1 os valores de absorbância das misturas reacionais contendo as diferentes

concentrações dos óleos essenciais.

3.4.1 Determinação dos valores de IC50

Para determinar os valores das concentrações de inibidor necessário para

reduzir a taxa da reação enzimática em 50% (IC50), foram construídas curvas de dose-

resposta para cada óleo e para os padrões de carvacrol e do 1,8-cineol. Os dados

para a construção desses gráficos foram obtidos por meio da análise de uma

concentração fixa de substrato com diversas concentrações dos óleos essenciais e

dos padrões de carvacrol e 1,8-cineol variando entre 0,075 – 50 μg mL-1, dependendo

do composto. As curvas de inibição foram obtidas construindo gráficos das

porcentagens de inibição versus a concentração do inibidor. Foram traçados os

parâmetros de regressão não linear para curva e os valores de IC50 foram obtidos

utilizando o software CurveExpert 1.4.

3.4.2 Determinação do mecanismo de inibição enzimática do carvacrol e do 1,8-

cieneol

Foram preparadas soluções dos padrões de carvacrol com concentrações de 0,

0,64 e 2,13 mM e de 1,8-cineol com concentrações de 0, 0,08 e 0,41 mM, sendo estes

diluídos em etanol. Preparou se uma solução tampão 50 mM de tris-HCl (pH 8)

contendo 0,1 M de NaCl e 0,02 M de MgCl2.6H2O. Uma solução estoque de DTNB

[ácido 5,5'-ditiobis(2-nitrobenzóico)] (10 mM) foi preparada dissolvendo 0,02 g deste

composto em 5 mL da solução tampão. A solução 1 mM de iodeto de acetiltiocolina foi

preparada dissolvendo 0,0027 g deste composto em 10mL de água deionizada.

Inicialmente, em 3 mL da solução tampão tris-HCl foram adicionados 50 μL da solução

de acetilcolinesterase (0,04 U mL-1) e 25 μL das soluções dos padrões nas respectivas

concentrações. Em seguida a mistura foi incubada por 15 minutos a 37 ºC.

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Posteriormente, para o ensaio do carvacrol foram adicionadas soluções de iodeto de

acetiltiocolina nas concentrações 2,59; 1,73; 1,38; 1,04; 0,69; 0,34 e 0,17 mM e 100 μL

da solução de DTNB. No ensaio do 1,8-cineol foram adicionadas soluções de iodeto

de acetiltiocolina nas concentrações 0,69; 0,52; 0,35; 0,26; 0,24; 0,19 e 0,17 mM e 100

μL da solução de DTNB. A mistura resultante foi mantida por mais 15 min na mesma

temperatura. Em seguida a absorbância foi medida a 412 nm. Paralelamente foi feito

um controle para desconsiderar a hidrólise não enzimática do iodeto de acetitiocolina,

pela substituição da solução enzimática por 50 μL da solução tampão. Preparou-se

uma mistura controle utilizando apenas etanol ao invés da solução dos óleos

essenciais, a qual foi considerada com 100% de atividade. O mecanismo de inibição

enzimática foi determinado graficamente por meio do método de linearização dos

parâmetros cinético. Desta forma, foi construído um gráfico duplo-recíproco

correlacionando 1/Absorvância versus 1/[Inbidor] para determinar o mecanismo de

ação do inibidor, sendo utilizando o software Sigmaplot (ELLMAN et al., 1961).

3.5 Avaliação da atividade antifúgica do óleo essencial de L. origanoides

A atividade antifúngica sob Candida albicans (ATCC 18804) foi avaliada por

meio do método de difusão em meio sólido, empregando a técnica de poços (ALVES

et al., 2006). O fungo foi cultivado em Ágar Sabouraud Dextrose e incubado a 37º C

por 24 horas em estufa bacteriológica. Posteriormente, foram preparadas suspensões

de Candida em solução salina com concentração final de 106 UFC mL-1, utilizando a

Câmara de Neubauer. Para o ensaio antifúngico, foram preparadas cinco placas de

Petri de 12 cm de diâmetro, sendo adicionado em cada uma 30 mL do meio de cultura

Ágar Sabouraund Dextrose. Em seguida, colocaram-se dez esferas de vidro em

posições equidistantes e adicionou-se mais 30 mL do meio de cultura. Após a

solidificação dessa camada a suspensão de Candida, previamente preparada, foi

espalhada sobre a superfície do meio de cultura, utilizando uma alça de Drigalski.

Posteriormente, foram retiradas as esferas para a formação dos poços de 3 mm de

diâmetro, nos quais foram adicionados 20 μL das soluções dos óleos essenciais nas

diferentes concentrações diluídos em dimetilsulfóxido (DMSO). As soluções dos óleos

essenciais de L. origanoides foram preparadas nas concentrações de 160; 80; 40; 20;

10; 5; 2,5; 1,25 mg mL-1, por meio de uma diluição seriada. Para os controles positivo

e negativo foram utilizados, respectivamente, fluconazol diluído em água (5 mg mL-1) e

DMSO. As placas foram incubadas em um período de 24 horas a 37º C em estufa

bacteriológica. Para a coleta dos dados mensuraram-se os halos de inibição do

crescimento fúngico com o auxílio de uma régua milimetrada e, em seguida, calculou-

se o diâmetro médio dos halos de inibição para cada concentração avaliada. Sendo

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considerada como a concentração inibitória mínima aquela capaz de formar um halo

de inibição visível nos poços analisados. Todo procedimento foi realizado em triplicata.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Caracterização química do óleo essencial de L. origanoides

Os constituintes presentes nos óleos essenciais de L. origanoides e seus

teores, acompanhados pelos índices de retenção calculado se encontram na Tabela1.

Foram identificados 56 compostos nos cinco óleos essenciais analisados,

representando uma média de 87,91% a 99,24% do total para cada óleo essencial.

Tabela 1. Constituintes químicos do óleo essencial L. origanoides.

COMPOSTOS IR Santa

Cruz de Minas

Resende Costa

Ritápolis Madre de Deus de Minas

Serra do Lenheiro

α-Tujeno 920 0.14 - - 0.07 - α-Pineno 933 0.10 0.18 - - 0.05 Canfeno 942 - - - - - Sabineno 972 - 0.78 - 1.35 0.04 β-Pineno 978 0.26 0.23 - - 0.04 Mirceno 983 - 0.07 - - 0.10

α-Felandreno 1008 0.14 0.42 - 0.78 0.13 α-Terpineno 1018 4.63 0.23 - - 0.32 ρ-Cimeno 1025 - 1.20 0.45 1.08 5.39 Limoneno 1024 - 1.54 0.31 1.00 0.07 1,8-Cineol 1026 - 9.84 2.17 7.28 1.04

γ-Terpineno 1054 3.17 1.59 - 1.67 3.21 cis-Sabineno hidratado 1065 0.31 1.06 0.35 1.67 0.22

Terpineno 1080 - 0.07 - 0.10 0.06 trans-Sabineno hidratado 1098 0.47 0.96 1.11 7.52 0.33

Linalol 1095 - - 0.10 0.08 - Cânfora 1135 0.32 - 0.34 - - Borneol 1156 - 0.04 - - -

4-Terpineol 1174 0.61 1.62 0.79 1.37 0.66 α-Terpineol 1181 - 0.46 - - -

Timol metil éter 1230 3.11 0.29 0.11 0.81 1.00 Neral 1241 - - - - -

Geraniol 1252 - 0.07 0.05 24.32 - Geranial 1271 - - - - -

Timol 1289 21.30 0.34 - 0.80 22.02 Carvacrol 1298 49.35 6.47 - 11.40 56.12

Acetato de timol 1342 - - - - 1.03 Acetato de carvacrol 1360 - - - - -

α-Copaeno 1374 - 1.01 1.01 0.41 - β-Bourboneno 1380 - - - - -

β-Elemeno 1389 - 0.43 - 1.19 - α-Cedreno 1410 - 0.70 - - 0.05

(E)- Cariofileno 1417 3.02 10.91 5.25 9.13 4.05 β-Copaeno 1425 0.21 - - - -

α-trans-Bergamoteno 1428 - 0.07 0.20 - -

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IR = índice aritmético calculado.

No óleo essencial extraído das plantas do município de Santa Cruz de Minas

os constituintes predominantes foram carvacrol (49,35%), timol (21,30%), γ-terpineno

(3,17%) e timol-metil-éter (3,11%). No das plantas pertencentes ao município de

Resende Costa os constituintes predominantes foram acetato de (2Z-6E) farnesila

(11,33%), (E)-cariofileno (10,91%), 1,8-cineol (9,84%) e óxido de cariofileno (7,91%).

O acetato de (2Z,2E) farnesila (30,82%), também foi o constituinte majoritário do óleo

essencial das plantas coletadas no município de Ritápolis, seguindo pelo, (2E,6E)-

farnesal (9,85%), óxido de cariofileno (9,01%) e (E)-cariofileno (5,25%), não sendo

observada a presença de timol e carvacrol em sua composição. Já o óleo essencial

das plantas coletadas no município de Madre de Deus de Minas, os constituintes

predominantes foram geraniol (24,32%), carvacrol (11,40%), (E)-cariofileno (9,13%) e

trans-sabineno hidratado (7,52%). Já no óleo das plantas coletadas na Serra do

Lenheiro, município de São João del Rei, observou-se o carvacrol (56,12%) e o timol

(22,02%) como constituintes majoritários, seguidos pelo ρ-cimeno (5,39%) e o cis-

sabineno hidratado (3,21%). Relacionando os resultados encontrados com a literatura,

observou que plantas da mesma espécie, apresentaram alguns constituintes

majoritários diferentes ou compostos com percentual variável. Segundo Hernandes et

al. (2017) plantas coletadas na cidade de Jardinópolis no estado de São Paulo,

apresentaram como principais componentes dos óleos essenciais o carvacrol

α-Humuleno 1447 0.44 2.05 1.82 0.77 0.36 (E)-β-Farneseno 1450 - 1.95 2.96 0.99 -

Alloaromadendreno 1458 - 0.05 - 1.00 0.63 Germacreno D 1496 0.25 2.03 3.67 4.30 0.63 cis-β-Guaieno 1487 0.10 - - 1.01 -

α-Muroleno 1496 0.07 0.63 1.21 0.97 - β-Bisaboleno 1505 - 1.10 0.82 - 0.03

Germacreno A 1508 0.12 1.22 1.92 1.36 0.19 γ-Cadineno 1513 - 0.92 - - -

trans-Calomeneno 1521 - 0.36 - - - cis-Calomeneno 1528 - 0.25 - 0.48 -

(E)-Nerolidol 1561 2.46 2.48 2.52 2.08 - Óxido de cariofileno 1582 0.51 7.91 9.01 3.70 1.25

Veridiflorol 1592 0.93 0.81 - - - Cubenol 1618 - 1.63 5.66 0.66 -

Cariofilla-4(12),8(13)- dien-5α-ol or Cariofilla- 4(12),8(13)-dien-5β-

ol

1639 - 1.99 0.44 0.66 -

14-hidroxi-9-epi-(E)-cariofilleno 1669 - 6.70 - - 0.16 (2Z,6Z)-Farnesol 1695 - 2.21 - - 0.06 (2Z,6E)-Farnesal 1710 - 0.85 5,28 - - (2E,6E)-Farnesal 1738 - 1.72 9.85 1.19 -

Acetato de (2Z,6E) farnesila 1821 - 11.33 30.82 - -

Total 92.02 88.77 88,22 91.20 99.24

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(26,28%), ɣ-terpineno (12,01%) e p-cimeno (10,70%). Em outro estudo realizado com

plantas coletadas na região Norte de Minas Gerais foi apresentado como compostos

majoritários o carvacrol (32,70%), p-cimeno (23,00%), timilme-til éter (10,03%),

cariofileno (7,98%) e o ɣ -terpineno (5,40%) (DE ALMEIDA et al., 2016). Sendo assim,

fica evidente uma variação na constituição química do óleo essencial da espécie L.

origanoides de acordo com localidade. Essas modificações na composição podem ser

explicadas tendo em vista as características genéticas, e consequentemente a

existência de diferentes quimiotipos ou pela influência que a produção de metabólitos

secundários sofre com a variação de fatores ambientais, como altitude, temperatura,

tipo de solo, entre outros (GOBBO-NETO et al., 2007).

4.2 Avaliação da atividade inibidora da acetilcolinesterase do óleo essencial de

L. origanoides

Os valores de IC50 foram encontrados a partir da análise das curvas de dose-

resposta (Figuras 5-11). A partir desses dados é possível comparar o potencial que os

diferentes óleos essenciais/compostos apresentam em inibir a mesma enzima. Sendo

que, o composto que apresentar baixo valor de IC50 possui maior potencial de inibição,

enquanto que o composto com valor de IC50 alto possui menor potencial de inibição.

Os dados obtidos nos ensaios demonstraram que os óleos essenciais extraídos das

plantas de L. origanoides, coletadas nas diferentes localidades, apresentaram

atividade de inibição maior que 50% sobre a acetilcolinesterase, nas concentrações

utilizadas. De modo que, o óleo essencial extraído das plantas coletas em Ritápolis

apresentou o maior potencial de inibição (IC50 = 1,81 μg mL-1), seguido do óleo

essencial das plantas de Resende Costa (IC50 = 3,40 μg mL-1), Santa Cruz de Minas

(IC50 = 4,89 μg mL-1), Madre de Deus de Minas (IC50 = 5,73 μg mL-1) e da Serra do

Lenheiro com menor potencial de inibição (IC50 = 7,20 μg mL-1).

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*Equação do Gráfico: Y = 1/(1,051e-2 + 1,622e2X 1,832)

Figura 5. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase

do óleo essencial extraído das plantas de Santa Cruz de Minas.

*Equação do Gráfico: Y = 1,005e2 – 1,779e4X+ 8,433e5X2

Figura 6. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do óleo

essencial extraído das plantas de Resende Costa.

*Equação do Gráfico: Y = 1/(9,992e-3 + 1,834e3X 1,919)

Figura 7. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do óleo

essencial extraído das plantas de Ritápolis.

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*Equação do Gráfico: Y = 1/(9,972e-3 + 2,059e3X 2,370)

Figura 8. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do óleo

essencial extraído das plantas de Madre de Deus de Minas.

*Equação do Gráfico: Y = 1,011e2 - 2,3099e3X- 5,683e5X2

Figura 9. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do óleo

essencial extraído das plantas da Serra do Lenheiro.

*Equação do Gráfico: Y = 1/(9,879e-3 + 1,118X 7,768e-1)

Figura 10. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do

padrão de carvacrol.

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*Equação do Gráfico: Y = 1/(9,627e-3 + 1,308X 6,516e-1)

Figura 11. Representação gráfica da curva dose-resposta da atividade anticolinesterase do

padrão de 1,8-cineol.

De acordo com os resultados é possível verificar que todos os óleos essenciais

estudados apresentaram atividades inibitória sobre a acetilcolinesterase. No entanto,

as atividades variaram de acordo com as diferentes composições apresentadas pelos

óleos essenciais. Segundo Rodrigues et al. (2015) o óleo essencial extraído das folhas

de L. origanoides, no município de José de Freitas, Piauí, Brasil, tendo como

constituintes majoritários o timol com 23,89%, seguido do carvacrol com 21,78% e p-

cimeno com 18,87%, mostrou-se ativo no ensaio apresentando o valor de IC50 de

387,5 µg/mL, sendo que, as concentrações utilizadas do óleo essencial foram de 62,5;

125; 250 e 500 µg mL-1. Dessa forma, os resultados demonstram que os óleos

essenciais das plantas de L. origanoides utilizados nesse ensaio, apresentam maior

potencial de inibição sobre acetilcolinesterase comparados com os resultados

descritos na literatura. Sendo que, os óleos com o melhor potencial inibitório, foram

aqueles que possuem maior teor do composto acetato de (2Z,6E) farnesila, ainda não

descrito na literatura como inibidor da enzima acetilcolinesterase.

O carvacrol e o 1,8-cineol também foram avaliados sobre a enzima

acetilcolinesterase, sendo que, seus resultados demonstraram inibição relevante, com

valores de IC50 iguais a 2,30 e 0,57 μg mL-1, respectivamente. De acordo com os

estudos realizados por Jukic et al. (2007), o carvacrol apresentou atividade inibitória

sobre AChE com IC50 de 63 μg/mL, tendo uma atividade 10 vezes mais forte do que o

isômero timol (IC50 740 μg mL-1). Isto propõe, que a posição do grupo hidroxila na sua

estrutura molecular, possuem grande importância para o efeito inibitório da

acetilcolinesterase. Esse fator pode ser observado no óleo essencial das plantas de

Santa Cruz de Minas, que apresentou um melhor potencial inibitório comparado ao

óleo das plantas da Serra do Lenheiro, que possuem em sua composição maior teor

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do composto timol. O 1,8-cineol também foi relatado na literatura como potente inibidor

da acetilcolinesterase, apresentando um valor IC50 de 5 μg/mL (MIYAZAWA et

al.,1998).

4.3 Determinação do mecanismo de inibição enzimática do carvacrol e do 1,8-

cineol

O mecanismo de inibição foi deduzido graficamente para cada composto

(Figuras 12 e 13). O carvacrol apresentou uma inibição mista onde o inibidor pode se

ligar tanto no sítio ativo da enzima como no complexo enzima-substrato. De forma

que, suas linhas para os valores das concentrações de inibidor se interceptam a

esquerda do eixo 1/Absorvância, ou seja, a medida que a concentração de inibidor

aumenta o Vmáx diminui e o Km aumenta. Em contraste, o 1,8-cineol mostrou uma

inibição competitiva onde o inibidor compete com o substrato pelo sítio ativo da

enzima. Os inibidores competitivos possuem suas linhas para os valores da

concentração do inibidor interceptando no eixo 1/Absorvância, ou seja, a medida que a

concentração de inibidor aumenta o Vmáx permanece constante e o Km aumenta

(VOET et al., 2014).

Um importante parâmetro a ser denominado é a constante de inibição (Ki), ela

define a afinidade com que o inibidor se liga a enzima, de forma que, quanto menor o

valor de Ki, maior é afinidade da enzima pelo inibidor, ou seja, maior é a capacidade

inibitória do composto (HABENSCHUS et al., 2016). Por meio da inclinação da reta

versus concentração de inibidor foi possível calcular os valores Ki para o carvacrol e o

1,8-cineol, sendo eles 0,0271 e 0,2011 mM, respectivamente. Desta forma, o carvacrol

apresentou maior afinidade com a enzima em relação ao 1,8-cineol (Figuras 14 e 15).

De acordo com Movahhedin et al. (2016) o carvacrol e o 1,8- cineol, possuem

capacidade inibitória sobre a acetilcolinesterase. Porém, não foi encontrado na

literatura nenhum relato sobre o mecanismo de inibição desses compostos.

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Figura 12. Cinética de duplo-recíproco para a determinação do Ki e mecanismo de inibição do

carvacrol sobre enzima acetilcolinesterase.

Figura 13. Cinética de duplo-recíproco para a determinação do Ki e mecanismo de inibição do 1,8-cineol sobre enzima acetilcolinesterase.

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Figura 14. Inclinação da reta versus concentração do carvacrol.

Figura 15. Inclinação da reta versus concentração do 1,8-cineol.

4.4 Avaliação da atividade antifúgica do óleo essencial de L. origanoides

A atividade antifúngica sobre a Candida albicans foi avaliada por meio do

método de difusão em meio sólido, sendo utilizada as concentrações de 160; 80; 40;

20; 10; 5; 2,5; 1,25 mg mL-1, dos diferentes óleos essenciais (Figura 16).

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Figura 16. Atividade antifúngica dos óleos essenciais de Lippia origanoides Kunth das localidades de (A) Santa Cruz; (B) Ritápolis; (C) Resende Costa; (D) Madre de Deus; (E) Serra

do Lenheiro.

Os resultados da atividade antifúngica das folhas de L. origanoides sobre C.

albicans, foram caracterizados pela formação de halos de inibição do crescimento

microbiano, apresentando diâmetro igual ou superior a 10 mm. Pode se observar, que

os óleos demostraram atividade de inibição sobre cepas, onde o aumento do diâmetro

dos halos ocorreu a medida que a concentração dos óleos essenciais foi aumentando,

tendo o melhor potencial na concentração de 160 mg mL-1 (Figura 17). Para o controle

positivo com fluconazol diluído em água (5 mg mL-1), foram obtidos halos de inibição

entre 10 a 15 mm, enquanto que o DMSO não apresentou efeito inibitório.

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Figura 17. Atividade antifúngica do óleo essencial de Lippia origanoides Kunth. contra Candida

albicans.

Entre os resultados obtidos, ressaltam-se as capacidades em inibir o

crescimento de C. albicans dos óleos essenciais das plantas coletadas na Serra do

Lenheiro e no município de Santa Cruz de Minas, visto que ambos tiveram o maior

potencial de inibição, apresentando halos de inibição do crescimento das leveduras de

32,5 e 25,6 mm, respectivamente. Seguido do óleo essencial das plantas de Madre de

Deus de Minas com 11,16 mm, Ritápolis com 9,16 mm, Resende Costa 7,83 mm.

Portanto, a atividade do óleo essencial de L. origanoides sobre a C. albicans, podem

estar relacionadas com a presença do carvacrol e do timol na constituição dos óleos

essenciais, uma vez que os óleos que apresentaram melhores atividades foram

aqueles que apresentaram maiores teores destes compostos em suas constituições,

tendo em vista um grande potencial antifúngico já relatados para estes compostos (DE

FREITAS, 2014). Segundo Fontenelle et al. (2007) estudos realizados com o óleo

essencial da espécie L. origanoides, coletadas no Nordeste do Brasil, apresentou um

potencial inibitório significativo sobre a Candida, exibindo halos de inibição do

crescimento variando de 9,8 + 0,9 a 23,3 + 1,8 mm, tendo como constituinte

majoritário do óleo essencial o timol. De acordo com o estudo realizado por Botelho et

al. (2007) as zonas de inibição para C. albicans foram 10,6 e 9 mm para timol e

carvacrol, respectivamente. Sendo assim, pode se observar que os óleos essenciais

extraídos das plantas de L. origanoides, que apresentaram maior teor dos compostos

timol e carvacrol, tiveram o melhor potencial inibitório sobre o fungo estudado.

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5. CONCLUSÃO

As amostras dos óleos essenciais da L. origanoides, apresentaram variações

em suas constituições e teores em função das localidades. Destacando-se como

compostos majoritários o carvacrol, acetato de (2Z,2E) farnesila e o geraniol.

Os resultados dos estudos de inibição da acetilcolinesterase permitem concluir

que o óleo essencial de Lippia origanoides Kunth. demonstrou ser promissor quanto à

inibição da acetilcolinesterase, apresentando uma taxa de redução da reação

enzimática maior que 50% (IC50), sendo que o melhor potencial de inibição foi do óleo

essencial rico em acetato de (2Z,2E) farnesila com um IC50 de 1,81 μg mL-1 . A partir

dos dados obtidos foi possível determinar que a inibição da acetilcolinesterase pelo

carvacrol, apresentou um perfil de inibição mista e do 1,8-cineol, apresentou um perfil

de inibição competitiva.

Também pode ser observado que os óleos essenciais de L. origanoides

apresentaram a atividade antifúngica sobre a C. albicans, sendo que, o óleo essencial

obtido das plantas coletadas na Serra do Lenheiro apresentou o melhor potencial de

inibição. Por meio dos resultados pode se concluir que o óleo essencial de L.

origanoides, possui atividade inibitória sobre acetilcolinesterase e sobre o crescimento

de C. albicans variáveis de acordo com suas composições químicas.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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