Caracterização Farmacobotânica de Folhas Adultas de

Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
Caracterização Farmacobotânica de Folhas Adultas
de Piptocarpha rotundifolia (Less.)
Baker – Asteraceae (Coração-de-negro)
Raquel Pinheiro Reis Souza Ramalho (PBIC), Vanessa Bernardes (PVIC), Adda
Daniela Lima Figueiredo (Orientadora).
Universidade Estadual de Goiás, 75.132-903, Brasil
[email protected]; [email protected];
[email protected]
Palavras-Chave: Cerrado, anatomia, bioprospecção.
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INTRODUÇÃO
O Cerrado ocupa mais de 2 milhões de Km 2 do Brasil central e
amazônico, representando cerca de 22% do território nacional. Este bioma é uma
das áreas de grande abundância em espécies, em especial plantas endêmicas,
sendo conseqüentemente detentora de uma grande diversidade biológica. No
entanto, o desmatamento desordenado para práticas agrícolas abre espaços sobre
este bioma extinguindo de recursos naturais, estima-se que 67% das áreas do
Cerrado são consideradas como “altamente modificadas” e apenas 20% encontramse em seu estado original (MITERMIER et al., 1999 apud SILVA et al., 2002).
Neste contexto, há carência de estudos voltados para a identificação e
caracterização de plantas do Cerrado, além do ponto de vista químico. O
desconhecimento de sua riqueza e possibilidades se agrava quando grande parte
deste bioma já foi devastada, considerando que os recursos oferecidos por este
bioma, uma vez extintos, não estará disponível às futuras gerações (NETO &
MORAIS, 2003).
Para obter sucesso ao suportar as condições hostis do cerrado, devido à
disponibilidade restrita de água, sua vegetação apresenta adaptações na anatomia
foliar e na fisiologia. Como em respostas às alterações ambientais, a lâmina foliar é
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a primeira a sofrer modificações. Neste sentido, a anatomia foliar vem sendo muito
estudada, e apresenta grande importância para identificações de espécies (EAMES
& MCDANIELS, 1947; FAHN & CUTLER, 1992 apud ELIAS, 2006).
Além disso, muitas espécies deste bioma são utilizadas popularmente
para o preparo de medicamentos (fitoterápicos), sem se ter a noção precisa do que
estas substâncias podem causar no organismo. Além de um caráter terapêutico as
plantas medicinais também têm um caráter econômico para a população que a
utiliza (FALKENBERG et al., 2003).
Segundo FALKENBERG et al. (2003), a pesquisa fitoquímica tem por
objetivos conhecer os constituintes químicos de espécies vegetais ou avaliar a sua
presença. Existem plantas de diversos grupos de princípios ativos, cada qual com
características diferentes. A fitoquímica estuda desde a estrutura molecular até as
propriedades biológicas de cada um dos grupos. A análise fitoquímica preliminar
pode indicar os grupos metabólitos secundários relevantes na mesma. Tais
substâncias apresentam atividades biológicas e são restritas em sua distribuição,
tanto entre espécies diferentes quanto dentro da própria espécie.
Dentre as plantas comumente encontradas no cerrado, a família
Asteraceae constitui a maior família de Eudicotiledôneas com aproximadamente
1600 gêneros e 23000 espécies entre ervas, arbusto e árvores e possui distribuição
cosmopolita. No Brasil, há ocorrência de aproximadamente 300 gêneros e 2000
espécies (GROKOVISKI, 2009).
O gênero Piptocarpha compreende cerca de 30 espécies da América
tropical, desde o México até o norte da Argentina, incluindo arbustos, arvoretas,
lianas e árvores (FERRIANI, 2006).
As principais características que denomina Piptocarpha como um gênero
distinto são as inflorescências axilares, tricomas estrelados na superfície abaxial das
folhas e ramos, brácteas involucrais internas caducas e a base da cauda da antera
estéril (SMITH, 1982 apud GROKOVISKI et al., 2009).
O sul e leste do Brasil são centros de distribuição de Piptocarpha, mas
centros secundários são as florestas do norte e centro da América do. As espécies
arbóreas são distribuídas nos planaltos do sul do Brasil, mas Piptocarpha
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rotundifolia (Less.) Baker é uma exceção, pois é uma árvore comum do cerrado do
Brasil Central (SMITH, 1981 apud GROKOVISKI et al., 2009).
A espécie Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker, é arvoreta de até 4
metros, hermafrodita com folhas alternadas, ovaldas, e apresenta duas colorações:
verde-acinzentado a parte adaxial e a parte abaxial é acizentada ou amarelada. As
inflorescências saem entre a folha e o ramo (axilar) e contém pequenas flores de cor
creme agrupadas (Ferri 1968).Os frutos são secos (tipo aquênio) pequenos, com
muitos pêlos rígidos de cor cinza-amarelado e a floração ocorre de julho a maio e a
frutificação de novembro a maio (OLIVEIRA & PAULA, 2001).
As folhas de Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker possui valores
medicinais, tais como: no tratamento contra a sífilis, diarréia, fraqueza e meteorismo.
Devido a espécie P. rotundifolia não apresentar dados farmacobotânicos
e fitoquímicos, faz-se necessários estudos sobre as características anatômicas
foliares da espécie, possibilitando a sua identificação no ambiente cerrado; e de
prospecção fitoquímica das folhas adultas desta espécie, com intuito de controle da
droga vegetal e para se obter dados base para futuros estudos de cunho
interdisciplinar.
2
MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Material vegetal
Folhas adultas de Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker foram coletadas,
em uma região de Cerrado sensu stricto no Campus da Unidade Universitária de
Ciências e Tecnologia (UnUCET), localizado em Anápolis, UEG. No laboratório, o
material vegetal foi lavado em água corrente, e parte deste ainda fresco foi utilizado
para a realização do estudo anatômico, sendo o restante dessecado em estufa com
circulação forçada de ar (modelo FABBE – PRIMAR) a 40ºC, para em seguida ser
moído em moinho de facas (modelo Tipo WILLYE TE-650 TECNAL) a forma de pó,
utilizados na prospecção fitoquímica.
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2.2 Caracterização anatômica
Após a lavagem do material fresco, fragmentos com cerca de 1cm de
comprimento para pecíolo e de 1 cm de comprimento por 0,5cm de largura para a
lâmina foliar, foram
retirados com auxílio de lâmina ou bisturi e colocados em
frasco, previamente identificados, contendo formaldeído ácido propiônico e álcool
(FPA) 70% (v/v) como fixador. Após três dias o FPA foi substituído por etanol 70%
(v/v).
Os cortes histológicos foram submetidos à dupla coloração, azul de
alcian/safranina, baseada na metodologia adaptada de Kraus & Arduin (1997) e com
Etzold (ETZOLD, 1993). Os melhores cortes foram colocados entre lâmina e
lamínula contendo uma gota de glicerina/água a 50% (v/v), sendo vedados com
esmalte incolor nas bordas da lamínula.
2.3 Prospecção fitoquímica
A pesquisa fitoquímica teve por finalidade conhecer os constituintes
químicos de espécies vegetais ou avaliar a sua presença, indicando os grupos de
metabólicos secundários relevantes no material de estudo.
A seguir as reações e metodologias utilizadas descritas por Costa (2001)
e Matos (1988):
 Heterosídeos antraquinônicos: Reação de Bornträger.
 Esteróides e triterpenóides: Reação de Liebermann-Burchard, reação
de Keller-Killiani e reação do Núcleo Esteroidal.
 Heterosídeos flavonóides: Reação de Shinoda ou reação da
Cianidina,
reação
Oxalo-bórica,
reação
com
ácido
sulfúrico
concentrado, reação com os hidróxidos alcalinos, reação com o
cloreto de alumínio, reação com cloreto férrico.
 Heterosídeos saponínicos: Índice de espuma após a agitação da
solução neutralizada com carbonato de sódio.
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 Taninos: Reação com gelatina, reação com os alcalóides, reação com
sais metálicos, reação com hidróxidos alcalinos.
 Alcalóides: Reação com Reativo de Mayer (tetra-iodomercurato de
potássio), reação com reativo de Dragendorff (iodo-bismutato de
potássio), reação com reativo de Bouchardat (solução aquosa de iodo
em iodeto de potássio), reação com reativo de Bertrand (ácido sílicotungstico a 5% p/v), reação com reativo de Hager (ácido pícrico a 2%
p/v), reação com Ácido Tânico a 1% (p/v).
 Cumarinas: Teste da fluorescência, sob luz UV, com uma gota de
hidróxido de sódio, após acidificação e extração em fase etérea.
 Resina: Avaliada a presença de turvação no extrato etanólico
2.4 Testes de pureza
A amostra vegetal moída foi utilizada para a determinação dos teores de
cinzas totais, insolúveis em ácido, e a umidade. Os ensaios para a determinação
desses parâmetros de qualidade foram realizados conforme técnica adaptada da
Farmacopéia Brasileira (2003).
3
RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Caracterização Anatômica
O estudo anatômico da folha adulta de Piptocarpha rotundifolia (Less.)
Baker (Asteraceae) verificou a presença de epidermes, superior e inferior,
unisseriadas com células poliédricas de paredes retas (Figura 3). A epiderme
superior é recoberta por uma cutícula espessa, que de acordo com MELO-DEPINNA (2004), funciona como mecanismo para evitar a perda excessiva de água.
Assim
como
observado
pelo
mesmo
autor
para
Richterago
hatschbachii
(Asteraceae). A cutícula relativamente espessa da folha constitui uma adaptação à
dissecação (LEITE & SCATENA 2001).
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A folha adulta de P. rotundifolia, em secção paradérmica, evidenciou a
presença de estômatos anomocíticos somente na face abaxial, caracterizando a
folha como hipoestomática. Metcalfe & Chalk (1950) apud Lolis & Milaneze-Gutierre
(2003) comprovam a existência de estômatos geralmente anomocíticos, para a
família Asteraceae.
Como foi observado por Handro et al.(1970) apud Mussury
(2007), a família Asteraceae apresentam representantes hipoestomáticos, além de
também possuírem folhas com padrão anfiestomática (NAPP-ZINN, 1973 apud
MUSSURY, 2007),
A folha adulta de Coração-de-Negro apresenta mesófilo dorsiventral com
a presença de duas camadas de parênquima paliçádico e parênquima lacunoso
condensado (Figura 1B). A presença de duas camadas de parênquima paliçádico,
conforme Esau (2002), é uma característica marcante de xerófitas, onde folhas
desenvolvidas sob a ação de luz solar apresentam tecido paliçádico mais fortemente
diferenciado do que em folhas que se desenvolveram na sombra.
Há grandes quantidades de tricomas tectores e glandulares em maior
abundância na epiderme inferior (Figura 1A), apresentando em grande quantidade o
tricoma de formato estrelado (Figura 1C).
Plantas de ambientes secos apresentam grandes quantidades de
tricomas tectores. Segundo Mauro (2007), abundantes tricomas tectores na face
dorsal do limbo foliar mostram adaptações a ambiente xerofítico. Pois, de acordo
com Oliveira & Akisue (1989) apud Aoyama & Mazzoni-Viveiros (2006), os tricomas
tectores evitam a transpiração excessiva, portanto possuem função protetora a
ambientes hostis.
A presença abundante de tricomas estrelados, principalmente na
superfície inferior, vai de acordo com o que afirma Grokoviski et al. (2009); o qual
descreveu que a ocorrência de tricomas estrelados na superfície abaxial das folhas
e ramos é umas das principais características que delimitam Piptocarpha como um
gênero distinto.
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Figura 1 – Aspecto geral da epiderme de folhas adultas de
Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker (Asteraceae). A –
Secção paradérmica da epiderme adaxial. B- Secção
transversal do mesofilo, evidenciando o parênquima
paliçádico. C – Detalhe do tricoma estrelado. Cr – cristais;
Ga – grãos de amido; Eps – epiderme superior; Epi epiderme inferior; Pp - parênquima paliçádico; Pl –
parênquima lacunoso; Tr - tricoma
O feixe vascular dispõe-se colateralmente, formando as unidades
vasculares, as quais se encontram na posição mediana do mesófilo (Figura 2A). A
posição das unidades vasculares também foram verificadas em Richterago
hatschbachii (Asteraceae), as quais são características geralmente comuns na
família (MELO-DE-PINNA, 2004).
Os feixes vasculares de P. rotundifolia são envolvidos por uma bainha
que inicialmente é parenquimática,
seguido por bainha esclerenquimática,
corroborando com o estudo de Achutti (1978) apud Mussury et al. (2007).
Verificou-se abundância de esclerênquima e presença de bainha de fibras
envolvendo cada unidade vascular. A presença de fibras ao redor dos feixes
vasculares são caracteres freqüentes da família Asteraceae, referidas por Carlquist
(1957), Anderson & Creech (1975) e Breitwieser (1993) apud Melo-de-Pina (2004).
A bainha do feixe é constituída de células do mesófilo que se lignificaram,
assim como foi verificado por Melo-de-Pinna (2004) nas duas espécies de
Asteraceae - R. stenophylla e R. angustifóli.
Tal lignificação das células do mesófilo pode iniciar-se em direção às
duas superfícies ou apenas para uma, no caso em estudo iniciou-se apenas em
direção a superfície adaxial; formando extensões com esclerênquima bem
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desenvolvido, saindo dos feixes vasculares em direção a epiderme superior (Figura
2B).
De acordo com Fahn & Cutler (1992), plantas xerófitas apresentam como
característica adaptativa a ocorrência de extensões da bainha nos feixes vasculares,
por serem as fibras, condutoras de água; demonstrando esta ser uma forma de
adaptação ao cerrado.
Esclerênquima abundante é comum em plantas de habitat continuamente
seco ou em que ocorre seca periódica. Estas estruturas reduzem os efeitos danosos
de murchamento, fornecendo reforços mecânicos ás folhas (ESAU, 2002).
Figura 2 - Secção transversal da folha adulta de Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker
(Asteraceae). A – Aspecto geral. B – Aspecto geral da nervura principal. Ep – epiderme Co –
colênquima; Pc – parênquima cortical; Pm – parênquima medular; Tr – Tricoma; B - Es –
esclerênquima.
3.2 Prospecção Fitoquimica
Nos testes qualitativos realizados com o pó das folhas adultas de
Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker (Asteraceae), verificou-se a presença total de
resina e cumarina, parcial de tanino, heterosídeos flavonóides, alcalóides, esteróides
e triterpenóides, e a ausência de heterosídeos antraquiônicos e heterosídeos
saponínicos (Tabela 1).
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Tabela 1 – Resultados obtidos nos ensaios qualitativos das folhas adultas de Piptocarpha
rotundifolia (Less.) Baker (Asteraceae).
Classe de
metabólito
secundário
Hererosídeos
Saponínicos
Resina
Tanino
Heterosídeos
Antraquinônicos
Heterosídeos
Flavonóides
Alcalóides
Cumarina
Esteróides e
Triterpenóides
Reagente/Reação
Índice de espuma
Resultados
<100
Coloração turva no extrato Etanólico
Reação com Gelatina
Reação com Alcalóides – Sulfato de Quinino
Reação com Alcalóides – Solução Alcoólica de
Brucina
Reação com Sais Metálicos – Acetato de
Cobre
Reação com Sais Metálicos – Cloreto de Ferro
Reação com Hidróxidos Alcalinos
+
Reação de Bornträger
-
Reação de Shinoda
Reação Oxalo-Bórica
Reação com ácido Sulfúrico Concentrado
Reação com Hidróxidos Alcalinos
Reação com Cloreto de Alumínio
Reação com Cloreto Férrico
Reativo de Mayer
Reativo de Dragendorff
Reativo de Bouchardat
Reativo de Bertrand
Reativo de Hager
Precipitação com Ácido Tânico
Fluorescência após extração ácido/base de
fase Etérea
Liebermann-Burchard
+
+
+
+
+
+
-
Reação de Keller-Kiliani
Reação do Núcleo Esteroidal
+
+
+
+
+ para
Triterpenos
+
+ Indica resultado positivo para o teste
- Indica resultado negativo para o teste
Os heterosídeos saponínicos foram ausentes. A altura de espuma em
cada tubo de ensaio foi menor que 1cm, o índice de espuma foi então menor que
100 (OMS, 1998). As saponinas têm propriedades de redução da redução da tensão
superficial da água e ações detergentes devido sua característica lipofílica e outra
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hidrofílica (SIMÕES et al., 2007). O presente estudo observou ausência dessas
características nas folhas da espécie estudada.
Os resultados para os testes de resina foram positivos. Resinas têm ação
contra a perda d’água e proteção de patógenos (OLIVEIRA, 2006).
Dos seis testes realizados para tanino três foram positivos, o que nos
leva a crer que a planta possui algumas propriedades tanínicas. Plantas ricas em
taninos são empregadas no tratamento de diversas moléstias, como diarréia,
hipertensão arterial, reumatismo, hemorragias, feridas, queimaduras, problemas
estomacais e processos inflamatórios em geral (SIMÕES et al., 2007).
Os testes para heterosídeos antraquinônicos foram negativos. Fármacos
que possuem heterosídeos antraquinônicos são empregados como laxativos e
purgativos (CECY, 1986). As propriedades antidiarréicas de Piptocarpha rotundifolia
foi prevista por Almeida et al. ( 1998).
Quatro das seis reações realizadas para Flavonóides deram positivas
para a presença de em Piptocarpha rotundifolia. Flavonóides têm diversas funções
entre elas: antitumoral, hormonal, antiinflamatória, antioxidante e antiviral (SIMÕES
et al., 2007). Outras plantas da família Asteraceae também mostraram alto teor de
flavonóides, dentre elas Baccharis trimera, que possui ações anti-hepatotóxicas,
antiinflamatória e analgésica (BORELLA & FONTOURA, 2002).
Apenas dois dos seis experimentos de alcalóides deram positivos. Os
Reagentes de Bertrand e Dragendorff indicaram a presença de alcalóides. Esses
metabólitos são considerados antifúngicos e antitumorais (AQUINO, 2006).
A família Asteraceae está entre as mais citadas na ocorrência de
cumarinas (SIMÕES et al., 2007). O presente estudo obteve resultado positivo para
as mesmas. As cumarinas são heterosídeos que apresentam diversas propriedades
como a ação anticoagulante, aromatizantes de alimentos, produtos de limpeza, além
de possuir propriedades antibióticas, bronco dilatadora, fungicida e analgésica
(RODRIGUES, 2005).
Os testes para esteróides e triterpenóides foram parcialmente positivos.
A reação com o reagente de Liebermann-Burchard mostrou a presença de
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Triterpenos e a reação do Núcleo Esteroidal indicou a presença de um núcleo
esteroidial.
3.3 Testes de Pureza
O teor de umidade foi de 21, 733%. Os limites de umidade de drogas
vegetais de acordo com a Farmacopéia Brasileira (1988) é de 8% a 14%. No caso
de Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker o índice
de umidade foi superior aos
padrões considerados normais. A quantidade de excessiva de água propicia o
desenvolvimento de fungos, bactérias, insetos e hidrólise de constituintes da droga
(OLIVEIRA, 2006)
O teor de cinzas totais foi de 14, 433 %.A determinação do teor de cinzas
totais permite a verificação de impurezas inorgânicas não-voláteis que podem estar
presentes como contaminantes (FARIAS, 2003 apud SOARES et al., 2005).
O teor de cinzas insolúveis em ácido foi de 11,566 %. As cinzas insolúveis
em ácido verificam a presença de sílica e constituintes silicosos na droga vegetal de
acordo com a Farmacopéia Brasileira (1988). O alto teor de cinzas insolúveis em
ácido em P. rotundifolia propõe que a espécie tem alto teor de sílica em seu mesófilo
foliar.
4
CONCLUSÕES
O cerrado possui carência no estudo da identificação de suas espécies,
das quais muitas possuem propriedades medicinais. O estudo anatômico das folhas
de Piptocarpha rotundifolia (Less.) Baker (Asteraceae) comprovou a presença de
características xeromórficas da espécie típica deste bioma. Os dados deste estudo
possibilitam a identificação e controle da droga vegetal da espécie P. rotundifolia no
cerrado, além de fornecer subsídios para posteriores estudos multidisciplinares.
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