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Title in Portuguese: Potencial biotecnológico de plantas da Caatinga: atividade antibacteriana e antioxidante de constituintes fixos e voláteis de Vitex gardneriana e Croton piauhiensis
Title: Biotechnological potensiaal van plante van die Caatinga: antibakteriese en anti-oksidant aktiwiteit van vaste en vlugtige kiesers van Vitex Gardnerian en Croton piauhiensis
Author: Vale, Jean Parcelli Costa do
Advisor(s): Teixeira, Edson Holanda
Co-advisor(s): Santos, Hélcio Silva dos
Keywords: Vitex gardneriana
Croton piauhiensis
Atividade antibacteriana
atividade antibiofilme
Atividade antioxidante
Issue Date: 2015
Citation: VALE, J. P. C. (2015)
Abstract in Portuguese: da humanidade. Metabólitos secundários isolados de plantas têm contribuído significativamente para o desenvolvimento de novos fármacos nos últimos anos. Óleos essenciais, presentes nos vegetais, são misturas complexas, contendo várias dezenas de substâncias com composição química variada e várias propriedades terapêuticas. O principal objetivo deste trabalho foi contribuir com o conhecimento científico sobre espécies vegetais da Caatinga com potencial terapêutico para desenvolvimento de possíveis produtos Biotecnológicos. Foram caracterizados quimicamente por Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e 13C uni e bidimensionais, metabólitos secundários fixos e voláteis de Vitex gardneriana e metabólitos secundários voláteis de Croton piauhiensis. Identificou-se e quantificou-se 12 (doze) compostos do óleo essencial de V. gardneriana, com predominância de (66,34 %) de sesquiterpenos. Foram identificados e quantificados 21 (vinte e um) compostos do óleo essencial de C. piauhiensis, com predominância de (42,63%) de sesquiterpenos. Isolou-se 9 (nove) constituintes fixos de V. gardneriana. Da casca VGC (I), mistura de Ácido Ursólico e Ácido Oleanólico. Do lenho: VGL (I) Ácido vanílico; VGL (II) Ácido p-hidróxi-benzóico; VGL (III) 4-hidroxi-3-metóxibenzoato de p-hidróxi-benzóico, (inédito na literatura); VGL (IV) Ácido 2α,3α,19α-trihidroxiursan-12-en-28-óico e o VGL (V) 3-O-β-D-glicopiranosilsitosterol, (inédito na literatura). Da raiz: VGR (I) Ácido protocatecuico; VGR (II) 3-O-β-D-glicopiranosilsitosterol e o VGR (III) uma mistura de β-sitosterol e estigmasterol. Os óleos essenciais e 5 (cinco) metabólitos secundários foram testados, verificando o potencial antibacteriano nas formas planctônicas e biofilme, também foi verificado o potencial antioxidante dos mesmos utilizando quatro diferentes métodos. Para tanto, foram realizados experimentos de concentração inibitória mínima (CIM), através da técnica de microdiluição e verificada a concentração bactericida mínima (CBM). Assim como, experimentos para avaliar a inibição do desenvolvimento do biofilme formado por Staphylococcus aureus ATCC 25923 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145. Para essa ação, foram realizadas as técnicas coloração por cristal violeta e unidades formadoras de colônia. Nos testes estatísticos (p<0,05), foi feita a comparação entre os óleos e o controle negativo na forma planctônica, onde o óleo essencial de Croton apresentou uma CIM e CBM de 0,15 e 0,62 % (v/v) respectivamente, para S. aureus. O óleo essencial de Vitex apresentou um CIM de 0,31% (v/v), não apresentando CBM. Entretanto os óleos não mostraram CIM e CBM para a P. aeruginosa na forma planctônica. Os óleos mostraram significativa eficiência nos ensaios de inibição com biofilmes formados pelas respectivas bactérias, onde o óleo do Croton mostrou-se mais eficiente que o óleo de Vitex. Os óleos essenciais de V. gardneriana e C. piauhiensis comprovaram ser capazes de inibir o desenvolvimento microbiano em ambas as formas de vida bacteriana e também apresentaram poder antioxidante. Já os metabolitos secundários, não apresentaram propriedades bactericida, no entanto revelaram atividade antioxidante. Neste contexto pode-se afirmar que metabólitos secundários fixos e voláteis de C. piauhiensis e V. gardneriana, possuem potencialidades para se tornarem promissores produtos biotecnológicos.
Abstract: The use of plants for therapeutic purposes is one of the oldest forms of medical practice of humankind. Isolated plant secondary metabolites have contributed significantly to the development of new drugs in recent years. Essential oils, vegetables present, are complex mixtures containing several dozen substances with varied chemical composition and various therapeutic properties. The main objective was to contribute to the scientific knowledge of plant species of the Caatinga with therapeutic potential for development of possible biotechnological products. Were chemically characterized by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) 1H and 13C one and two-dimensional, fixed and volatile secondary metabolites of Vitex gardneriana and volatile secondary metabolites of Croton piauhiensis. It was identified and quantified it is twelve (12) compounds of the essential oil of V. gardneriana, with a predominance of (66.34%) of sesquiterpenes. They were identified and quantified 21 (twenty-one) essential oil compounds from C. piauhiensis, with a predominance of (42.63%) of sesquiterpenes. Was isolated nine (9) fixed constituents V. gardneriana. From the shell VGC (I), a mixture of ursolic acid and oleanolic acid. From the wood: VGL (I) Synthesis of vanillin; VGL (II) p-hydroxy-benzoic acid; VGL (III) 4-hydroxy-3-methoxybenzoate p-hydroxy-benzoic acid (unpublished literature); VGL (IV) acid 2α, 3α, 19α-trihidroxiursan-12-en-28-oic acid and VGL (V) 3-O-β-D-glicopiranosilsitosterol (unprecedented in the literature). From the root: VGR (I) acid protocatechuic; VGR (II) 3-O-β-D-glicopiranosilsitosterol and VGR (III) a mixture of β-sitosterol and stigmasterol. The essential oils and five (5) Secondary metabolites were first tested by checking the antimicrobial activity in the planktonic and biofilm forms, was also checked the antioxidant potential using four different methods. For this purpose, the minimum inhibitory concentration experiments, were conducted, by microdilution technique (MIC) and checked the minimum bactericidal concentration (MBC). As well, as experiments for evaluating the inhibition of the development of biofilm formation by Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145. For this action, the techniques by crystal violet staining and colony forming units were performed. Statistical tests (p <0.05), the comparison between the oil and the negative control was done in the planktonic form, where the essential oil of Croton had an MIC and MBC of 0.15 and 0,62 % (v / v) respectively, for S. aureus. The essential oil of Vitex presented a MIC of 0.31% (v / v), with no significant MBC. However, the oils did not show MIC and MBC for P. aeruginosa in planktonic form. The oil showed significant efficiency in biofilm inhibition assays formed with the respective bacteria, where Croton oil was more efficient than the oil of Vitex. The essential oils of V. gardneriana and C. piauhiensis proved to be capable of inhibiting microbial growth in both forms of bacterial life and showed antioxidant power. As for the secondary metabolites showed no bactericidal properties, however revealed antioxidant activity. In this, context it can be said that fixed and volatile secondary metabolites of C. piauhiensis and V. gardneriana, have the potential to become promising biotech products.
Description: VALE, Jean Parcelli Costa do. Potencial Biotecnológico de Plantas da Caatinga: atividade antibacteriana e antioxidante de constituintes fixos e voláteis de Vitex gardneriana e Croton piauhiensis. 2015. 133 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30144
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