Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/45080
Type: Tese
Title: Fitoquímica e potencial antidiabético das cascas do fruto do pequi (Caryocar brasiliense)
Authors: Alisson Samuel Portes Caldeira
First Advisor: Fernão Castro Braga
First Co-advisor: Steyner de França Côrtes
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Priscilla Rodrigues Valadares Campana
First Referee: Denise Coutinho Endringer
Second Referee: Vera Lúcia de Almeida
Third Referee: Adaliene Versiani Ferreira Matos
metadata.dc.contributor.referee4: Isabela da Costa César
metadata.dc.contributor.referee5: Ricardo José Alves
Abstract: Mudanças nos hábitos alimentares e estilo de vida têm resultado no aumento da incidência de várias doenças metabólicas, incluindo o diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Novos agentes terapêuticos são demandados para o controle do DMT2 e produtos naturais de plantas se apresentam como uma alternativa, incluindo espécies usadas tradicionalmente como anti-inflamatório, caso de Caryocar brasiliense Camb. (Caryocaraceae), denominada popularmente de pequizeiro, e da espécie exótica ornamental Leea rubra Blume ex Spreng. (Vitaceae). O estudo objetivou avaliar a atividade de extratos de C. brasiliense e L. rubra em modelos experimentais relacionados ao DMT2, visando identificar substâncias e/ou frações quimicamente caracterizadas com potencial terapêutico. Foram preparados extratos etanólicos de folhas (EEFCB) e de cascas do fruto (EECCB) de C. brasiliense, e de partes aéreas de L. rubra (EEALR). Os extratos foram fracionados por partição entre solventes imiscíveis e as frações obtidas, bem como os extratos de origem (10; 30 e 90 μg/mL), tiveram seu efeito avaliado sobre a liberação das citocinas pró-inflamatórias TNF-α, IL-1β e MCP-1 em células THP-1 previamente estimuladas por LPS, sendo as citocinas quantificadas por ELISA. A viabilidade celular das amostras foi superior a 90%, avaliada pelo método do MTT, indicando ausência de toxicidade para as células THP-1, com exceção das frações hexânica e diclorometânica de EEFCB e EECCB. EEALR não foi ativa frente a nenhuma das citocinas avaliadas, enquanto EEFCB inibiu a liberação de TNF-α, MCP-1 e IL-1β de maneira concentração dependente com inibições máximas (IM) de 84,9 ± 0,6%, 89,8 ± 0,8% e 72,2 ± 4,4%, respectivamente. Por sua vez, EECCB inibiu a liberação de TNF-α, MCP-1 e IL-1β com valores de IM de 28,5 ± 5,6%, 42,3 ± 9,0% e 74,5 ± 3,7%, respectivamente. A fração em acetato de etila (EtOAc) de EECCB inibiu a liberação de TNF-α em todas as concentrações testadas (IM de 59,9 ± 2,3%), bem como a liberação de MCP-1 (IM de 85,7 ± 2,7%) e de IL-1β (IM de 71,9 ± 4,9%). Na sequência, a potencial atividade antidiabética dos extratos e frações foi avaliada in vitro em ensaio de inibição das enzimas α-amilase e α-glicosidase. EECCB e EtOAc promoveram inibição concentração dependente de α-glicosidase (IM de 97,9 ± 1,4% e 97,0 ± 0,7%, respectivamente) e induziram aproximadamente 30% de inibição de α-amilase. EECCB foi fracionado em coluna de Sephadex-LH20 visando obter frações enriquecidas em taninos, denominadas FR15C e FR16C. Ambas as frações inibiram a α-glicosidase, sendo que FR16C induziu um efeito inibitório mais potente que EECCB e FR15C, com o maior valor de pIC50 (5,3 ± 0,1). Na sequência, avaliou-se o efeito de EECCB, EtOAc, FR15C e FR16C no teste de tolerância ao amido em camundongos. FR16C reduziu a glicemia significativamente 60 min após a ingestão de amido pelos animais, com nível glicêmico de 181 ± 10 mg/dL em comparação ao grupo controle de 238 ± 11 mg/dL. A composição química de EECCB, EtOAc e FR16C foi investigada por CLUE-ESI-MS/MS. Foram identificados, em EECCB, íons com relação massa/carga compatíveis com glicogalina, ácido gálico, corilagina, geraniina e ácido elágico. A fração EtOAc apresentou-se enriquecida nos constituintes identificados em EECCB, enquanto análises por CLUE-ESI-MS/MS revelaram um perfil menos complexo para FR16C, sendo corilagina e geraniina identificadas como picos majoritários. Os elagitaninos corilagina e geraniina foram isolados por CLAE preparativa e tiveram suas estruturas químicas caracterizadas inequivocamente por análises de RMN, empregando experimentos 1D (1H e 13C) e 2D (COSY, HMQC e HMBC). Em estudo crônico com modelo de DMT2 induzido por baixa dose de estreptozotocina com suplementação de nicotinamida (LD-STZ-NA), os grupos de camundongos tratados com EECCB ou EtOAc apresentaram redução significativa nos níveis de glicose de jejum entre a segunda e quarta semanas de tratamento, com efeitos hipoglicêmicos máximos observados no grupo tratado com EtOAc. Em conclusão, os resultados obtidos a partir dos ensaios in vitro e in vivo aqui relatados para EECCB e frações derivadas indicam que as cascas do pequi contêm elagitaninos com atividade hipoglicêmica, potencialmente úteis para o desenvolvimento futuro de um produto fitoterápico ou alimento funcional com propriedades antidiabéticas.
Abstract: Changes in food habits and lifestyle increased several metabolic diseases, including type 2 diabetes mellitus (T2DM). New therapeutic agents have been demanded to control T2DM. Natural products from plants represent an alternative, including species traditionally used as anti-inflammatory agents like Caryocar brasiliense Camb. (Caryocaraceae), popularly named pequi tree, and the exotic ornamental species Leea rubra Blume ex Spreng. (Vitaceae). This study aimed to evaluate the activity of C. brasiliense and L. rubra extracts in experimental models related to T2DM, in order to identify compounds and/or chemically characterized fractions potentially useful for future therapeutic applications. The ethanolic extracts of leaves (EEFCB) and fruit peels (EECCB) of C. brasiliense were prepared, along with the ethanol extract of L. rubra aerial parts (EEALR). These extracts were fractionated by partition between immiscible solvents and the resulting fractions, along with the original extracts (10, 30 and 90 μg/mL), had their effect on the release of pro-inflammatory cytokines TNF-α, IL-1β and MCP-1 evaluated in LPS-stimulated THP-1 cells, being the cytokines quantified by ELISA. The cell viability of all samples was higher than 90%, tested by the MTT assay, indicating the absence of toxicity for THP-1 cells, except for the hexane and dichloromethane fractions of EEFCB and EECCB. EEALR had no inhibitory effect on the assayed cytokines, while EEFCB inhibited the release of TNF-α, MCP-1 and IL-1β in a concentration-dependent manner, with maximum inhibitions (MI) of 84.9 ± 0.6%, 89. 8 ± 0.8% and 72.2 ± 4.4%, respectively. On the other hand, EECCB inhibited the release of TNF-α, MCP-1 and IL-1β with MI values of 28.5 ± 5.6%, 42.3 ± 9.0% and 74.5 ± 3.7 %, respectively. The ethyl acetate (EtOAc) fraction of EECCB inhibited the release of TNF-α at all tested concentrations (MI of 59.9 ± 2.3%), as well as the release of MCP-1 (MI of 85.7 ± 2.7%) and IL-1β (MI of 71.9 ± 4.9%). Subsequently, the potential antidiabetic activity of the extracts and fractions was tested in vitro by the α-amylase and α-glucosidase enzyme inhibition assay. EECCB and EtOAc inhibited α-glycosidase activity in a concentration-dependent manner (MI of 97.9 ± 1.4% and 97.0 ± 0.7%, respectively) and induced approximately 30% inhibition of α-amylase. EECCB was fractionated by chromatography over a Sephadex-LH20 column to afford tannin-enriched fractions, named FR15C and FR16C. Both fractions inhibited α-glucosidase activity, and FR16C induced a more potent inhibitory effect than EECCB and FR15C, showing the highest pIC50 value (5.3 ± 0.1). Following, EECCB, EtOAc, FR15C and FR16C were assayed in the starch tolerance test in mice. FR16C significantly reduced blood glucose 60 min after starch intake, resulting in a glycemic level of 181 ± 10 mg/dL in comparison to the control group of 238 ± 11 mg/dL. The chemical composition of EECCB, EtOAc and FR16C was investigated by UPLC-ESI-MS/MS. Ions with mass-to-charge ratio compatible with gallic acid, glucogallin, ellagic acid, corilagin and geraniin were identified in EECCB. According to UPLC-ESI-MS/MS analysis, the EtOAc fraction was enriched in the identified constituents of EECCB, whereas FR16C presented a less complex profile, majorly composed by corilagin and geraniin. The ellagitannins corilagin and geraniin were isolated by preparative HPLC and had their structures charaterized unequivocally by 1D (1H and 13C) and 2D (COSY, HMQC and HMBC) NMR experiments. In a chronic model of T2DM induced by the administration of a low dose of streptozotocin with nicotinamide supplementation (LD-STZ-NA), the mice groups treated with EECCB or EtOAc showed a significant reduction in fasting glucose levels between the second and fourth week of treatment, with maximal hypoglycemic effects observed in the EtOAc-treated group. In conclusion, the results obtained from in vitro and in vivo assays herein reported for EECCB and derived fractions indicate that pequi peels contain ellagitannins with hypoglycemic activity, potentially useful for future development of an herbal product or functional food with antidiabetic properties.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: FARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/45080
Issue Date: 11-Oct-2021
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