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Pesquisa e identificaĆ§Ć£o de compostos bioativos em plantas florestais
| dc.contributor.advisor | Domingues, Fernanda da ConceiĆ§Ć£o | |
| dc.contributor.author | LuĆs, Ćngelo Filipe Santos | |
| dc.date.accessioned | 2015-05-14T09:42:18Z | |
| dc.date.available | 2015-05-14T09:42:18Z | |
| dc.date.issued | 2014-05 | |
| dc.description.abstract | A avaliaĆ§Ć£o cientĆfica e experimental das propriedades das plantas, que os ancestrais utilizavam na medicina tradicional, conhece um grande desenvolvimento, nomeadamente na procura de novos compostos com propriedades antioxidantes e anti-microbianas. Os compostos com propriedades antioxidantes podem ser utilizados na medicina no tratamento de patologias, relacionadas com o stresse oxidativo, em alternativa Ć terapĆŖutica habitual, ou pela indĆŗstria alimentar, na confeĆ§Ć£o de alimentos funcionais, ou como substitutos dos antioxidantes sintĆ©ticos. Os compostos anti-microbianos podem ser utilizados no tratamento de infeƧƵes por microrganismos resistentes aos antibiĆ³ticos convencionais e na indĆŗstria alimentar na conservaĆ§Ć£o dos alimentos. A Ć”rea florestal portuguesa ascende aos 3,3 milhƵes de hectares, o que representa cerca de 38% do territĆ³rio, sendo uma importante fonte de matĆ©ria-prima com potencial atividade biolĆ³gica. De entre o conjunto de constituintes ativos das plantas, os fenĆ³is e os flavonoides tĆŖm sido estudados quanto Ć s suas propriedades antioxidantes e de sequestraĆ§Ć£o de radicais livres, assim como na inibiĆ§Ć£o da peroxidaĆ§Ć£o lipĆdica. As propriedades anti-microbianas destes compostos tĆŖm sido referidas, pois estes exercem nas plantas aĆ§Ć£o protetora contra microrganismos patogĆ©nicos. O objetivo geral deste trabalho foi melhorar o conhecimento sobre as atividades biolĆ³gicas de extratos obtidos a partir de espĆ©cies vegetais existentes no ecossistema da Serra da Estrela (Echinospartum ibericum, Pterospartum tridentatum, Juniperus communis, Ruscus aculeatus, Rubus ulmifolius, Hakea sericea, Cytisus multiflorus, Crataegus monogyna, Erica arborea, Ipomoea acuminata e Ailanthus altissima), e de definir procedimentos para a sua extraĆ§Ć£o e valorizaĆ§Ć£o como produtos naturais para uso terapĆŖutico e/ou nutracĆŖutico. Assim, com este trabalho pretendeu estudar-se as propriedades antioxidantes, anti-microbianas e citotĆ³xicas de extratos das diversas partes aĆ©reas (caules, folhas, flores e frutos) dos arbustos mencionados, e analisar o respetivo perfil fitoquĆmico, no que respeita a algumas classes de metabolitos secundĆ”rios (fenĆ³is, flavonoides, taninos e alcaloides). O mĆ©todo do reagente de Folin-Ciocalteu foi utilizado para a determinaĆ§Ć£o do teor de fenĆ³is totais e os taninos foram precipitados, a partir destes, com polivinilpolipirrolidona (PVPP); um mĆ©todo colorimĆ©trico com cloreto de alumĆnio foi usado para a determinaĆ§Ć£o dos flavonoides, e o mĆ©todo do reagente de Dragendorff foi utilizado para a estimativa dos alcaloides totais. O teste do 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) e o sistema Ī²-caroteno/Ć”cido linoleico foram utilizados para avaliar a atividade antioxidante dos extratos. A identificaĆ§Ć£o dos compostos fenĆ³licos presentes nos extratos foi efetuada por cromatografia lĆquida de alta eficiĆŖncia de fase reversa (RP-HPLC). A atividade anti-microbiana dos extratos metanĆ³licos de Hakea sericea foi avaliada pelo mĆ©todo da difusĆ£o em disco e pela determinaĆ§Ć£o da ConcentraĆ§Ć£o MĆnima InibitĆ³ria (MIC). A atividade anti-biofilme foi avaliada atravĆ©s da quantificaĆ§Ć£o da biomassa total do biofilme utilizando o violeta de cristal, e pela avaliaĆ§Ć£o da atividade metabĆ³lica do biofilme pelo mĆ©todo do 3ā²-{1-[(phenylamino)-carbonyl]-3,4-tetrazolium}-bis (4-methoxy-6-nitro)benzene-sulfonic acid hydrate (XTT) . A citotoxicidade foi avaliada por ensaios de hemĆ³lise e pelo teste do 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). A maioria dos extratos dos arbustos estudados apresentou um teor elevado de compostos fenĆ³licos, bem como, propriedades antioxidantes significativas, que sĆ£o provavelmente devidas Ć existĆŖncia dos compostos fenĆ³licos nos extratos, dado que se observou uma correlaĆ§Ć£o linear positiva entre o Ćndice de Atividade Antioxidante (AAI) e teor de fenĆ³is totais dos extratos. O procedimento de RP-HPLC mostrou que os compostos mais comuns eram os Ć”cidos ferĆŗlico e elĆ”gico e a quercetina. Destaca-se que para as espĆ©cies Echinospartum ibericum, Hakea sericea e Ipomoea acuminata, nĆ£o existem estudos fitoquĆmicos anteriores e nĆ£o se conhecem utilizaƧƵes destas plantas na medicina tradicional. No geral, os extratos das folhas tĆŖm maior concentraĆ§Ć£o de compostos fenĆ³licos do que as outras partes aĆ©reas dos arbustos. Resultados preliminares demonstraram as potenciais propriedades anti-microbianas da espĆ©cie Hakea sericea, que Ć© um arbusto invasivo nas florestas Portuguesas. Neste trabalho foi avaliada a atividade anti-microbiana de extratos de Hakea sericea em vĆ”rias espĆ©cies de microrganismos, incluindo a capacidade de inibiĆ§Ć£o da formaĆ§Ć£o de biofilmes. Adicionalmente foram avaliadas as propriedades citotĆ³xicas destes extratos em cĆ©lulas humanas. Para as bactĆ©rias Gram-positivas, os valores de MIC dos extratos metanĆ³licos de Hakea sericea variaram entre 0.040 e 0.625mg/mL, enquanto para o extrato dos frutos se obtiveram os menores valores de MIC para vĆ”rias espĆ©cies de microrganismos, nomeadamente, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes e estirpes clĆnicas de Staphylococcus aureus resistentes Ć meticilina (MRSA). Os extratos dos caules e dos frutos (2.5mg/mL) erradicaram completamente os biofilmes das estirpes Staphylococcus aureus ATCC 25923, SA 01/10 e MRSA 12/08. Relativamente Ć toxicidade destes extratos, para as folhas, nĆ£o foi observada hemĆ³lise, e no caso dos caules e dos frutos, apenas se verificou hemĆ³lise para concentraƧƵes muito elevadas, o que sugere a baixa toxicidade destes extratos. O extrato dos frutos nĆ£o apresentou nenhum efeito tĆ³xico para as cĆ©lulas NHDF (Normal Human Dermal Fibroblasts), no entanto, para as concentraƧƵes de 0,017 e 0.008mg/mL, este extrato diminuiu a viabilidade da linha de cĆ©lulas cancerĆgenas MCF-7 (human breast adenocarcinoma cells) em 60%, como os resultados do teste do MTT comprovaram. ApĆ³s se ter verificado que o extrato metanĆ³lico bruto dos frutos de Hakea sericea apresentava significativa atividade biolĆ³gica, procedeu-se ao seu fracionamento bioguiado, o que levou ao isolamento e identificaĆ§Ć£o de um novo alquenilresorcinol, o Ć”cido 9-(3,5-dihidroxi-4-metilfenil)nona-3-(Z)-enĆ³ico, composto aqui pela primeira vez descrito. A estrutura deste novo composto foi comprovada por espetroscopia de ressonĆ¢ncia magnĆ©tica nuclear (NMR), de infravermelho (FTIR) e por espetroscopia de massa de alta resoluĆ§Ć£o (HRMS). As propriedades antibacterianas do novo alquenilresorcinol foram estudadas pela determinaĆ§Ć£o dos seus valores de MIC contra vĆ”rias bactĆ©rias Gram-positivas e Gram-negativas, utilizando o mĆ©todo da resazurina. O alquenilresorcinol isolado e identificado inibiu o crescimento das bactĆ©rias, Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes e Bacillus cereus, com valores de MIC de 0.31, 0.02 e 0.16mg/mL, respetivamente. Baixos valores de MIC foram tambĆ©m obtidos contra as estirpes de Staphylococcus aureus (0.005-0.16mg/mL), incluindo os isolados clĆnicos (SA 01/10 e SA 02/10) e as estirpes de MRSA. Dado que foram identificados nos extratos das plantas estudadas, vĆ”rios compostos fenĆ³licos, nomeadamente os Ć”cidos gĆ”lico, cafeico e clorogĆ©nico, e como este grupo de compostos possui diversas atividades biolĆ³gicas, foram neste trabalho analisadas as suas potenciais propriedades anti-microbianas e anti-biofilme em estirpes de Staphylococcus aureus, bem como o seu mecanismo de aĆ§Ć£o. Concluiu-se que estes Ć”cidos fenĆ³licos tĆŖm propriedades antiestafilocĆ³cicas, por exemplo, o Ć”cido gĆ”lico influenciou as propriedades de adesĆ£o das cĆ©lulas de Staphylococcus aureus. A produĆ§Ć£o de Ī±-hemolisinas por estes microrganismos tambĆ©m foi inibida pelos Ć”cidos gĆ”lico e cafeico. Em relaĆ§Ć£o ao seu mecanismo de aĆ§Ć£o, o Ć”cido cafeico interfere na estabilidade da membrana e com a atividade metabĆ³lica das cĆ©lulas de Staphylococcus aureus. Em suma, este trabalho, contribuiu para o melhor conhecimento das propriedades biolĆ³gicas de diversas espĆ©cies vegetais, valorizando algumas para as quais nĆ£o Ć© conhecida nenhuma aplicaĆ§Ć£o na medicina tradicional, nomeadamente Echinospartum ibericum, Ailanthus altissima, Hakea sericea. Por outro lado, permitiu isolar de uma espĆ©cie invasora, um novo alquenilresorcinol com propriedades anti-microbianas, permitindo deste modo contribuir para a valorizaĆ§Ć£o da biomassa florestal e para a descoberta de um potencial novo antibiĆ³tico. | por |
| dc.description.sponsorship | FundaĆ§Ć£o para a CiĆŖncia e a Tecnologia (FCT) | por |
| dc.identifier.tid | 101377975 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.6/3341 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.relation | PESQUISA E IDENTIFICAĆAO DE COMPOSTOS BIOACTIVOS EM PLANTAS FLORESTAIS | |
| dc.subject | Plantas - Propriedades biolĆ³gicas - Compostos fenĆ³licos | por |
| dc.subject | Plantas - Propriedades anti-oxidantes | por |
| dc.subject | Plantas - Propriedades anti-microbianas | por |
| dc.subject | Plantas - Parque Natural da Serra da Estrela - Uso terapĆŖutico | por |
| dc.subject | Plantas - Parque Natural da Serra da Estrela - Uso nutracĆŖutico | por |
| dc.title | Pesquisa e identificaĆ§Ć£o de compostos bioativos em plantas florestais | por |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.awardTitle | PESQUISA E IDENTIFICAĆAO DE COMPOSTOS BIOACTIVOS EM PLANTAS FLORESTAIS | |
| oaire.awardURI | info:eu-repo/grantAgreement/FCT//SFRH%2FBD%2F65238%2F2009/PT | |
| person.familyName | LuĆs | |
| person.givenName | Ćngelo Filipe Santos | |
| person.identifier.ciencia-id | 3D14-798B-65D3 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0003-0712-6522 | |
| project.funder.identifier | http://doi.org/10.13039/501100001871 | |
| project.funder.name | FundaĆ§Ć£o para a CiĆŖncia e a Tecnologia | |
| rcaap.rights | openAccess | por |
| rcaap.type | doctoralThesis | por |
| relation.isAuthorOfPublication | a2d7c872-99db-41e1-9bc9-82c2d47b4661 | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | a2d7c872-99db-41e1-9bc9-82c2d47b4661 | |
| relation.isProjectOfPublication | bc7a6995-f9a8-40db-aa87-90b38fe1d875 | |
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| thesis.degree.discipline | QuĆmica | por |
| thesis.degree.level | Doutor | por |
| thesis.degree.name | Doutoramento em BioquĆmica | por |
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