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UNIVERSIDADE VALE DO RIO DOCE
FACULDADE DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Marisol Souza Almeida de Oliveira
AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DO Cymbopogon citratus (DC)
Stapf., Piper aduncum (L) E Porophyllum ruderale (Jacq.) Cass. SOBRE BACTÉRIAS
PERIODONTOPATOGÊNICAS
Governador Valadares
2010
Marisol Souza Almeida de Oliveira
AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DO Cymbopogon citratus (DC)
Stapf., Piper aduncum L E Porophyllum ruderale (Jacq.) Cass. SOBRE BACTÉRIAS
PERIODONTOPATOGÊNICAS
Governador Valadares
2010
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação Stricto Sensu em Ciências
Biológicas da Universidade Vale do Rio
Doce como pré-requisito para a obtenção
do grau de mestre.
Orientador: Anderson Assunção Andrade
Co-orientadora: Kênia Valéria dos Santos
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À minha família, sem vocês eu não chegaria até aqui.
Ao meu esposo Farias, pelo amor e companherismo.
Aos meus queridos filhos, Lorenna, Sarah e João Paulo
pela paciência e compreensão as minha ausências.
Aos meus pais e aos meus irmãos, que sempre me apoiaram
e souberam me compreender.
5
AGRADECIMENTOS
A Deus que é luz e sabedoria no meu caminho, sempre me guardando e me dando força e
persistência para alcançar meu objetivo.
Agradeço a todas as pessoas que direta e indiretamente colaboraram para a realização deste
trabalho e de modo especial:
Ao meu orientador Prof. Dr. Anderson Assunção pela paciência, apoio, incentivo e
conhecimentos os quais foram muito importantes para a realização desse trabalho. Muito
obrigado por seu esforço, dedicação e principalmente por acreditar que eu seria capaz.
A Profª Drª Kênia Valéria dos Santos, minha Co-orientadora, pelo seu apoio, paciência e por
sua importante participação na finalização de trabalho.
À Profª Drª Alda Maria Soares Oliveira pela sua amizade, confiança e incentivo.
Ao Profº. Dr. Ezequias Pessoa de Siqueira Filho (Centro de Pesquisas René Rachou), ao
Profº. Dr. Rodrigo Loreto Peres (UNIVALE) e ao Profº. Dr. Luiz de Macedo Farias (UFMG)
pela colaboração na construção deste trabalho.
A Profª Ms. Carmen Helena Barbosa do Vale pelas importantes sugestões e ajuda na
realização da parte experimental do trabalho e em especial pela gentileza da acolhida em
Governador Valadares.
Aos funcionários do laboratório de Microbiologia da UNIVALE, em especial as biólogas
Elaine e a Adiléia que sempre estiveram prontas a me ajudar, a amizade de vocês fez toda a
diferença.
Aos alunos do curso de mestrado pela amizade durante o período de aulas do curso, em
especial à Tatiane e Vanessa, pelo apoio e a companhia. A caminhada ao lado dos amigos é
sempre mais alegre e mais suave.
MUITO OBRIGADA!
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RESUMO
O uso de plantas medicinais como recurso terapêutico para o tratamento e cura de doenças é
tão antigo quanto a espécie humana. Para muitos pesquisadores, uma estratégia promissora e
menos dispendiosa para a obtenção de novos compostos antimicrobianos é buscar tais
compostos a partir de produtos de origem vegetal, por meio da etnofarmacologia. Desse
modo, o objetivo deste trabalho foi obter tais compostos a partir de extratos de espécies
vegetais com atividade antimicrobiana já demonstrada, contra espécies de bactérias
anaeróbias associadas às doenças periodontais. Inicialmente, foi avaliada a atividade
antimicrobiana dos extratos brutos de Cymbopogon citratus, Piper aduncun e Porophyllum
ruderale sobre linhagens ATCC de Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium
nucleatum e Peptostreptococcus anaerobius. A atividade antimicrobiana dos extratos foi
determinada pelos valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração
Bactericida Mínima (CBM), obtidos através das técnicas de macro e microdiluição. Para o C.
citratus foi avaliada também a atividade do extrato oleoso frente às linhagens das bactérias.
Todas as plantas utilizadas neste estudo demonstraram atividade antibacteriana contra
bactérias periodontopatogênicas. Entre as bactérias testadas, a P. anaerobius apresentou a
maior sensibilidade aos extratos das plantas. Observou-se que a sensibilidade do A.
actinomycetemcomitans e do F. nucleatum ao extrato oleoso de C.citratus foi maior quando
comparada ao extrato bruto da mesma planta. Estes resultados indicam que os extratos de C.
citratus, P. aduncun e P. ruderale, podem ser úteis no tratamento das doenças periodontais.
Palavras-chave: Doença periodontal, Plantas medicinais, Atividade antimicrobiana.
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ABSTRACT
The use of medicinal plants as a therapeutic for the treatment and cure of disease is as old as
mankind. For many researchers, a promising and less costly to obtain new antimicrobial
compounds is to seek such compounds from vegetable products, through ethnopharmacology.
Thus, the objective was to obtain such compounds from extracts of plant species that have
demonstrated antimicrobial activity against species of anaerobic bacteria associated with
periodontal diseases. Initially, we evaluated the antimicrobial activity of crude extracts of
Cymbopogon citratus, Piper aduncun and Porophyllum ruderale on ATCC strains of
Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum and Peptostreptococcus
anaerobius. The antimicrobial activity of extracts was determined by the values of minimum
inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC), obtained
through the techniques of macro and microdilution. For C. citratus has also evaluated the
activity of the extract oily face the strains of bacteria. All plants used in this study showed
antibacterial activity against periodontopathic bacteria. Among the bacteria tested, P.
anaerobius showed increased sensitivity to plant extracts. It was observed that the sensitivity
of A. actinomycetemcomitans and F. nucleatum the oily extract of C. citratus was higher
when compared to crude extract of the same plant. These results indicate that extracts of C.
citratus, P. aduncun and P. ruderale may be useful in the treatment of periodontal diseases.
Key words: Periodontal disease, Medicinal plants, Antimicrobial activity.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 01 – Fotografia da planta da espécie Cymbopogon citratus .......................................... 17
Figura 02 - Fotografia da planta da espécie Piper aduncum ..................................................... 18
Figura 03 - Fotografia da planta da espécie Porophyllum ruderale .......................................... 19
Figura 04 – Fotografia da Gengivite (a) e da Periodontite (b) .................................................. 21
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LISTA DE TABELAS
Tabela 01 - Métodos de obtenção dos diversos extratos utilizados no trabalho, para
cada espécie de planta e respectivos solventes............................................................. 37
Tabela 02 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida
mínima (CBM) dos extratos brutos de Porophyllum ruderale contra o crescimento
de P.anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A. actinomycetemcomitans (Aa)
determinadas pela técnica de microdiluição em caldo ............................................... 38
Tabela 03 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida
mínima (CBM) de extratos brutos de Porophyllum ruderale contra A.
actinomycetemcomitans (Aa), F. nucleatum (Fn) e P. anaerobius (Pa) determinadas
pela técnica de macrodiluição em caldo ...................................................................... 39
Tabela 04 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida
mínima (CBM) dos extratos brutos de Cymbopogon citratus contra o crescimento
de P.anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A. actinomycetemcomitans (Aa)
determinadas pela técnica de microdiluição em caldo ................................................. 40
Tabela 05 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida
mínima (CBM) de óleo essencial de Cymbopogon citratus contra
A.actinomycetemcomitans (Aa), F.nucleatum (Fn) e P.anaerobius (Pa) determinada
pela técnica de macrodiluição em caldo...................................................................... 40
Tabela 06 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida
mínima (CBM) dos extratos brutos de Piper aduncum contra o crescimento de P.
anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A. actinomycetemcomitans (Aa), determinadas
pela técnica de microdiluição em caldo ................................................................... 41
Tabela 07 - Compostos voláteis majoritários identificados em extratos etanólicos e
hexânicos de folhas de Piper aduncum obtidos por diferentes métodos de extração... 42
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LISTA DE ABREVIATURAS
ATCC American Type Culture Collection
BHI Caldo brain heart infusion
CBM Concentração bactericida mínima
CIM Concentração inibitória mínima
D.A.V Destilação por arraste a vapor
DMSO Dimetilsulfóxido
SPME Microextração em fase sólida
UFC Unidades formadoras de colônias
ml Mililitro
µl Microlitro
pH Potencial Hidrogeniônico;
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA ................................................................................ 13
2 REVISÃO DA LITERATURA .......................................................................................... 15
2.1 Plantas Medicinais ............................................................................................................ 15
2.2 Doença Periodontal .......................................................................................................... 20
2.3 Periodontopatógenos ........................................................................................................ 22
2.4 Opções Terapêuticas ........................................................................................................ 24
3 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 28
3.1 Objetivos Específicos ........................................................................................................ 28
4 METODOLOGIA ................................................................................................................ 29
4.1 Obtenção das Espécies Vegetais a Serem Estudadas .................................................... 29
4.2 Métodos de Extração – Preparo dos extratos de plantas .............................................. 29
4.2.1 Sonicação (Ultrassom) ................................................................................................... 29
4.2.2 Decocção (Refluxo) ........................................................................................................ 30
4.2.3 Maceração ...................................................................................................................... 30
4.2.4 Soxhlet ............................................................................................................................ 31
4.2.5 Turbólise ......................................................................................................................... 31
4.2.6 Destilação por arraste a vapor ( D.A.V.) ..................................................................... 32
4.3 Detecção dos Constituintes por Cromatografia Gasosa Acoplada a Espectrometria
de Massas ................................................................................................................................. 32
4.4 Testes Microbiológicos ..................................................................................................... 33
4.4.1 Amostras Bacterianas ................................................................................................... 33
4.4.2 Preparação das Suspensões Bacterianas ..................................................................... 33
4.4.3 Preparação dos Extratos ............................................................................................... 34
4.4.4 Determinação das Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) ................................. 34
4.4.4.1 Macrodiluição ............................................................................................................. 34
12
4.4.4.2 Microdiluição .............................................................................................................. 35
4.4.5 Concentração Bactericida Mínima (CBM) ................................................................. 36
5 RESULTADOS .................................................................................................................... 37
5.1 Porophyllum ruderale ........................................................................................................ 37
5.2 Cymbopogon citratus ......................................................................................................... 39
5.3 Piper aduncum ................................................................................................................... 41
6 DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 43
7 CONCLUSÕES .................................................................................................................... 48
8 PERSPECTIVAS PARA CONTINUIDADE DO TRABALHO ..................................... 49
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 50
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1 INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA
As plantas medicinais têm sido utilizadas durante séculos para tratar infecções e outras
doenças em seres humanos, mas os estudos clínicos controlados são escassos. Em alguns
casos, a medicina popular serve como base para o desenvolvimento de pesquisas sobre a
utilização das plantas, bem como sua segurança, toxicidade e eficácia terapêutica (COWAN,
1999).
A utilização das plantas medicinais também é bastante vantajosa quando se considera
a questão social, pois o acesso aos medicamentos industrializados é mais caro, estando assim
diretamente relacionado ao poder aquisitivo do indivíduo. Por outro lado, as plantas
medicinais são de fácil acesso, de baixo custo e aceitáveis do ponto de vista cultural, pois já
são cultivadas e utilizadas há muito tempo. Outro ponto marcante é o fato de muitas pessoas
terem as plantas como única forma de acesso aos cuidados básicos de saúde (MATU & VAN
STADEN, 2003).
A pesquisa de novos produtos a partir de fontes vegetais tem se mostrado promissora
para obtenção de novos princípios bioativos. A busca por novos compostos com efeito
antimicrobiano tem sido objeto de grande número de trabalhos, pois é crescente o
aparecimento de formas bacterianas resistentes aos compostos já existentes, decorrente,
sobretudo, do uso indiscriminado dos quimioterápicos antimicrobianos (SILVEIRA et. al.,
2007).
Na odontologia, como em outras áreas da saúde, o uso de antimicrobianos é muitas
vezes feito de forma empírica, favorecendo a prescrição indiscriminada destes compostos. Na
terapia das doenças periodontais, por exemplo, o controle do biofilme microbiano, através do
tratamento mecânico local, poderia, em muitos casos, resolver a infecção sem a necessidade
do uso de antimicrobianos (LOTUFO & PANNUTI, 2004; HEITZ-MAYFIELD et al., 2004).
Entretanto, para o tratamento destas infecções, por vezes são empregados medicamentos
bactericidas e de amplo espectro de ação como os nitroimidazóis, macrolídeos, lincosaminas,
tetraciclinas e penicilinas. Em conseqüência disso, vem crescendo significativamente o
número de relatos na literatura de bactérias anaeróbias obrigatórias resistentes a tais
compostos (GAETTI-JARDIM et al., 2007). Neste contexto, torna-se de grande relevância a
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avaliação de extratos e substâncias bioativas, com aplicação direcionada para as infecções de
caráter anaeróbico com perspectivas para novas abordagens terapêuticas das periodontites.
A pesquisa de extratos de plantas medicinais de uso na região do Vale do Rio Doce e
Mucuri foi realizada durante anos por pesquisadores que constituíam o grupo de pesquisa
Bioplanta da Universidade Vale do Rio Doce (UNIVALE). Dentre os vários trabalhos
desenvolvidos pelo grupo pode-se destacar a avaliação, por bioensaios in vitro, da atividade
antimicrobiana de plantas medicinais utilizadas na região de Governador Valadares, dentre as
quais estão o Cymbopogon citratus (“capim limão”), Piper aduncun (“falso jaborandi”) e
Porophyllum ruderale (“couve cravinha”) já com demonstrada atividade antibacteriana contra
Escherichia coli e Staphylococcus aureus.
Pelo exposto, pretendeu-se com este estudo ampliar a avaliação da atividade
antibacteriana de extratos derivados das plantas C. citratus, P. aduncun e P. ruderale, por
meio do estudo de seus efeitos sobre as espécies anaeróbias peridontopatogênicas A.
actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P. anaerobius, com perspectivas de novas opções
terapêuticas para o controle das infecções periodontais.
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2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 PLANTAS MEDICINAIS
Desde o início dos tempos, o homem utilizou vários recursos da natureza, preparando
formulações que amenizassem os problemas relacionados com a saúde, numa busca
incansável da cura de enfermidades. Por meio de tentativas, com erros e acertos, o homem
primitivo foi descobrindo a ação biológica das plantas e determinando assim quais seriam
alimentos, venenos e remédios (SILVA, 2002; FIGUEIREDO, 2005).
Na Idade Antiga o homem já reconhecia a ação de algumas plantas medicinais e,
principalmente, a relação dose-efeito. Este fato pode ser confirmado através de relatos
históricos da utilização da Atropa belladona (beladona) e do Hyoscyamus niger (meimendro).
Ambas eram fontes de hiosciamina (atropina) e escopolamina, usadas no suicídio de
Cleópatra e suas escravas (SILVA, 2002).
No Brasil, a utilização das plantas como medicamento se inicia antes mesmo do
descobrimento, visto que os índios já utilizavam a flora brasileira como uma espécie de
farmácia natural. Após a colonização e a chegada dos portugueses, esta prática de utilização
de recursos da natureza para resolverem os problemas de saúde, curar ferimentos e as picadas
dos insetos foi sendo disseminada a todos. Os portugueses foram aprendendo com os índios
como preparar os remédios através dos produtos naturais e também como utilizá-los
(VOTTA, 1999).
O termo planta medicinal é utilizado para designar aquela que, administrada ao
homem ou animal por qualquer via ou sob qualquer forma, exerce algum tipo de efeito
farmacológico. Essas espécies vegetais empregadas na terapia de doenças são popularmente
conhecidas como fitoterápicos, que podem ser definidos como medicamentos preparados
exclusivamente à base de plantas medicinais e seus derivados, não podendo ter em sua
composição a presença de substância ativa isolada. Já os fitofármacos são medicamentos que
contém um princípio ativo previamente isolado a partir de extratos obtidos de plantas
(BRASIL, 2004(a)).
16
A utilização de plantas medicinais com finalidade profilática, curativa, paliativa ou
para fins de diagnóstico, foi reconhecida oficialmente pela Organização Mundial da Saúde
(OMS) em 1978, que passou a recomendar a difusão dos conhecimentos necessários para o
seu uso a nível mundial. De acordo com dados da OMS, 80% da população dos países em
desenvolvimento utilizam as plantas medicinais como principal opção terapêutica. Ainda
segundo a OMS, tem se verificado uma crescente utilização das plantas medicinais nas
práticas da medicina tradicional na última década, sendo incentivada a utilização até mesmo
nos países desenvolvidos, onde a medicina convencional é predominante no sistema de saúde
(OMS, 2000; BRASIL, 2001).
Com o crescimento da utilização das plantas medicinais, acaba ocorrendo também o
uso indevido das plantas, pois muitas pessoas desconhecem a posologia adequada, indicação
terapêutica e ainda a possível existência de substâncias tóxicas, visto que acreditam estar
utilizando um produto natural. Atualmente o Ministério da Saúde tem dado uma maior
atenção ao uso das plantas no tratamento de doenças, pois através da Resolução RE nº 89, de
16 de março de 2004 (RE nº89/2004) autorizou a comercialização de 34 plantas,
reconhecendo assim seu potencial medicinal e sua utilização como recurso terapêutico. Sendo
assim, torna-se um desafio desenvolver trabalhos que possam elucidar a ação farmacológica
das plantas medicinais e ainda fazer com que estas informações cheguem a quem mais utiliza
estes produtos, ou seja, a população (BRASIL, 2004(b); PEREIRA et al., 2004).
O conhecimento popular sobre a utilização das plantas medicinais é de extrema
importância para o desenvolvimento de estudos no intuito de avaliar o real valor medicinal de
tais plantas, bem como seus componentes ativos e sua toxicidade (NOSTRO et al, 2000). O
estudo de plantas medicinais requer também o entendimento de diversos fatores ambientais
que podem interferir na concentração dos compostos fitoquímicos, bem como na sua ação
terapêutica (MATU & VAN STADEN, 2003; ADEKUNLE & IKUMAPAYI, 2006). Outro
fato a ser considerado é o de que mesmo uma planta possuindo diversos metabólitos
secundários, apenas os que estão em maior concentração são geralmente isolados e estudados,
embora, os compostos minoritários estejam, frequentemente, entre os que apresentam
melhores efeitos biológicos. Por isso, analisar compostos ativos de plantas acaba sendo uma
tarefa complexa e longa, que deve ser iniciada com a análise de extratos brutos, seguido de
extratos semi-puros, frações e finalmente, os compostos puros. Posteriormente, deve ser
realizada a análise da potência das frações e das substâncias puras em relação à sua
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concentração, visto que somente após esta avaliação podemos concluir se o principal
componente químico responsável pela atividade biológica foi realmente determinado. Sendo
assim, toda substância presente na planta pode ser um princípio ativo, independente se sua
proporção é conhecida ou não (CECHINEL FILHO E YUNES, 1998; MATU & VAN
STADEN, 2003; ALVIANO et al.,2008; VICTÓRIO et al., 2009).
O Cymbopogon citratus é uma espécie da família Poaceae, originária da Índia e
muito conhecida no Brasil e em cada região recebe uma denominação popular, como capim-
limão, capim-santo, erva-cidreira, capim-de-cheiro, entre outros. É uma erva do tipo perene,
aromática e de fácil cultivo, por isto se encontra bem difundida no país e pode ser encontrada
facilmente. Apresenta-se na forma de touceiras compactas e robustas com altura de até 1,2
metro (Figura 01), apresenta ainda rizoma semi-subterrâneo (COSTA et al., 2005).
As folhas do C. citratus são muito usadas no preparo de chás, e na medicina popular é
empregado como calmante, analgésico, antitussígeno, diurético e no tratamento de distúrbios
digestivos. Na agricultura, o C. citratus é aproveitado na contenção de encostas para evitar a
erosão e na composição de cercas vivas (SCHUCK et al., 2001; COSTA et al., 2005).
Figura 01 - Planta da espécie Cymbopogon citratus.
Fonte: http://www.google.com.br
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O extrato oleoso ou óleo essencial de C. citratus possui odor de limão e é conhecido
mundialmente como óleo de lemon grass. É utilizado pela indústria farmacêutica para síntese
de ianonas e vitamina A e também como aromatizante em indústrias de cosméticos e de
alimentos. O seu principal constituinte é o citral, responsável pela ação antimicrobiana desta
planta. Os óleos essenciais são formados por elementos voláteis presentes em vários órgãos
das plantas e recebem esta denominação devido à sua composição lipofílica que é
quimicamente diferente da composição glicerídica dos verdadeiros óleos e gorduras
(ONAWUNMI et al., 1984; SIANI et al., 2000; CARVALHO et al., 2005; COSTA et al.,
2005).
O P. aduncum é uma espécie exótica, pertencente à família Piperaceae e originária da
Nova Guiné. É uma planta perene, que se apresenta sob forma de arbusto, pode crescer até
uma altura de cerca de 6 m e possui folhas de até 20 cm de comprimento (Figura 02). Todas
as partes da planta possuem um odor picante característico. Seu tronco é utilizado para cercas
e construções provisórias, apesar de apodrecer facilmente quando submetidos constantemente
à umidade (RALI et al., 2007).
Figura 02 - Planta da espécie Piper aduncum.
Fonte: http://www.google.com.br
19
Estudos demonstram que o P. aduncum possui uma ação inibitória contra patógenos
como a Candida albicans, Cryptococcus neoformans e o Mycobacterium intracellularae. Na
análise do seu óleo essencial, um total de 46 componentes foram identificados, dentre eles o
safrol, utilizado na produção de cosméticos e inseticidas e o 2',6'-Diidroxi-4'-Metoxichalcona,
que se mostrou eficaz contra Leishmania amazonensis (OKUNADE et. al., 1997;TORRES-
SANTOS et al., 1999; MARTINEZ et al., 2003; RALI et al., 2007).
O P. aduncum possui comprovada ação sobre fitopatógenos de culturas tradicionais
como fungos, bactérias, moluscos. Indicada também para cistite, diarréia, ferida crônica,
hemorragias, mal estomacal, mau hálito, úlcera externa, inflamação, hemorróidas. Esta
espécie é conhecida popularmente como pimenta de macaco, falso jaborandi entre outras
denominações (MORADIM et al., 2009).
O Porophyllum ruderale é uma espécie do tipo invasora, pertencente à família
Asteraceae. É nativa da América do Sul e amplamente distribuída em todas as regiões do
Brasil, onde é conhecida como couve-cravinho, erva-fresca, erva-de-veado, arnica-brasileira,
arnica-do-campo, arruda-de-galinha, cravo-de-urubu e picão-branco. Apresenta porte
herbáceo, caule ereto e ramificado na porção superior (Figura 03). Floresce nos meses de
maio a setembro (FONSECA, 2001).
Figura 03 - Planta da espécie Porophyllum ruderale.
Fonte: http://www.google.com.br
20
Na medicina popular o P. ruderale é utilizada na forma de tinturas ou macerados das
folhas. Possui ação cicatrizante, antiinflamatória, antifúngica, antibacteriana, calmante, sendo
utilizada também para tratamento da hipertensão arterial, picada de cobra, leishmaniose,
doenças reumáticas, edemas, traumatismos e dores em geral. A atividade cicatrizante tem sido
relacionada aos compostos fenólicos do tipo taninos, presente nas folhas (FONSECA, 2006).
Estudos científicos demonstraram que o extrato hidroalcóolico de P. ruderale possui
eficácia antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Streptococcus pyogenes. Na análise
do extrato oleoso foi encontrada uma mistura complexa de terpenos. As propriedades
antimicóticas atribuídas à couve-cravinho também foram comprovadas, visto que o extrato
das folhas de P.ruderale reduziu o crescimento das colônias de Trichophyton mentagrophytes
e de T. rubrum (NETO, 1991; FONSECA, 2006).
2.2 DOENÇA PERIODONTAL
A microbiota normal ou indígena desempenha um papel muito importante tanto na
saúde quanto nas doenças dos seres humanos e dos animais. A microbiota indígena previne
contra a colonização de espécies exógenas patogênicas. Por outro lado, também constitui um
reservatório de microrganismos com grande potencial patogênico que podem infectar os
tecidos do hospedeiro a qualquer momento, dependendo do seu estado imunológico. Neste
contexto, a microbiota bucal está diretamente relacionada com o aparecimento de muitas
doenças infecciosas, tais como cáries e doenças periodontais, estas últimas caracterizadas pela
predominância de bactérias anaeróbias obrigatórias (MARCOTTE & LAVOIE, 1998).
A doença periodontal é resultante de um processo interativo entre o biofilme e os
tecidos periodontais por meio de respostas celulares e vasculares. Tanto o início da
periodontite quanto a progressão envolvem a participação de um conjunto de eventos
imunopatológicos e inflamatórios, com a participação de fatores modificadores locais,
sistêmicos, ambientais e genéticos (LOTUFO & PANNUTI, 2004).
O início da doença periodontal envolve a destruição dos tecidos de suporte do dente
pela ação direta de bactérias e de seus produtos, ou por ação indireta, onde as reações de
destruição tecidual são mediadas pelo hospedeiro. Esta destruição do tecido gengival pode
21
progredir em direção ao tecido ósseo, caso não tratada, levando a perda definitiva do dente
(GOMES-FILHO et.al., 2006).
As doenças periodontais podem ser agrupadas em duas categorias, gengivite e
periodontite. A gengivite, forma mais branda da doença, é definida como uma inflamação dos
tecidos gengivais que não afeta as estruturas de suporte subjacentes dos dentes e é reversível
(Figura 04a). A periodontite, por sua vez, é caracterizada por perda do suporte dos dentes
afetados, especialmente do osso alveolar e fibras do ligamento periodontal e é a principal
causa de perda dos dentes em adultos (Figura 04b) (MARCOTTE & LAVOIE, 1998;
PIHLSTROM et al., 2005).
(a) (b)
Figura 04 – Gengivite (a), Periodontite(b). Fonte: http://www.clinicadentaria.pt
As doenças periodontais tais como gengivite e periodontites são infecções bacterianas
bastante comuns em seres humanos e são resultado do acúmulo de comunidades bacterianas
na superfície dos dentes, levando à formação da placa dental ou biofilme. O biofilme dental é
uma película incolor composta por grande variedade de espécies bacterianas, proteínas
salivares, polissacarídeos, células descamadas, leucócitos e restos alimentares que se alojam
na superfície dental alterando o equilíbrio local. Estas infecções periodontais muitas vezes
não são tratadas, pois tem sua importância minimizada, em relação à saúde do ser humano
(LOESCHE, 1986; ALVIANO et al.,2008).
As doenças periodontais são altamente prevalentes, podendo alcançar até 90% da
população mundial (PIHLSTROM et al., 2005). Apresentam graus variados de gravidade e
acometem todas as classes sociais, sendo consideradas importante problema de saúde pública,
interferindo na atividade produtiva dos indivíduos (SOCRANSKY, 1970; LÖE et al., 1986).
22
2.3 PERIODONTOPATÓGENOS
Considerando as doenças periodontais, as bactérias desempenham um papel primário
na iniciação desta patologia, no entanto, uma variedade de fatores relacionados ao hospedeiro,
incluindo fatores genéticos e ambientais, especialmente o uso de tabaco, influenciam o
estabelecimento, a apresentação clínica e a velocidade de progressão da doença (HEITZ-
MAYFIELD, 2005; PIHLSTROM et al., 2005). Além disso, existem fortes evidências de que
a periodontite aumenta o risco para várias doenças sistêmicas, incluindo arteriosclerose,
doenças coronárias e baixo peso de recém nascidos (PAGE & KORNMAN, 1997).
Os microrganismos anaeróbios são reconhecidos como os principais patógenos
associados com a maioria das doenças infecciosas periodontais. Esta condição é determinada
em função de inúmeros fatores, especialmente, os fatores de virulência de espécies
bacterianas tais como: Porphyromonas gingivalis, Peptostreptococcus anaerobius, Prevotella
intermedia, Prevotella nigrescens, Treponema denticola, Tannerella forsythus (antigo
Bacteroides forsythus), Fusobacterium nucleatum, Campylobacter (Wollinella) recta,
Capnocytophaga ochacea, Eikenella corrodens e Aggregatibacter actinomycetemcomitans
(antigo Actinobacillus actinomycetemcomitans) (SOCRANSKY & HAFFAJEE, 1991;
GRENIER & MAYRAND, 2000).
O A. actinomycetemcomitans se apresenta como bastonetes ou filamentos curtos
Gram-negativos, podendo ocorrer isoladamente, em pares ou em pequenos grupos. São
anaeróbios facultativos, mas se desenvolvem melhor em anaerobiose com presença de gás
carbônico. Formam pequenas colônias, com um diâmetro que varia de 0,5 mm após 24
horas e superior a 1-2 mm após 48 horas. São colonizadores primários do biofilme dental
supragengival, mas devido ao seu potencial patogênico estão predominantemente associados a
casos de doença na cavidade bucal e língua. Também estão envolvidos em outras patologias,
tais como, doença pulmonar, endocardite, abscessos cerebrais e infecções do trato urinário
(HOLT et al., 1994; NORSKOV-LAURITSEN & KILIAN, 2006).
Na microbiota normal o A. actinomycetemcomitans é encontrado na cavidade bucal,
principalmente das dobras gengivais e supragengivais e está especificamente associado a uma
entidade clínica bem definida, denominada periodontite agressiva. Essa doença afeta crianças
e adultos e é caracterizada por degeneração e destruição do osso alveolar que sustenta os
23
primeiros molares e incisivos permanentes. Durante o desenvolvimento dessa enfermidade
observa-se acúmulo de placa em um grau mínimo e inflamação gengival escassa ou nula
(KONEMAN et al., 2001). A prevalência e gravidade das doenças periodontais em pessoas
jovens são significativas, e o A. actinomycetemcomitans, caracteristicamente, é o principal
patógeno envolvido (DOUGHERTY & SLOTS, 1993).
O F. nucleatum pertencente à família Bacteroidaceae, é um microorganismo Gram-
negativo, anaeróbio obrigatório, mas que sobrevive na presença de até 6% de oxigênio. É
quase sempre fusiforme, com extremidades pontiagudas, possui tamanho que varia de 5 a 10
mm de comprimento (HOLT et al., 1994; BOLSTAD et al., 1996 ).
O F. nucleatum é uma das principais espécies microbianas isoladas da microbiota
indígena de seres humanos. São frequentemente relacionados ao aparecimento de doenças
periodontais, além de constantemente serem encontrados em infecções clínicas humanas, tais
como sinusite, infecções pélvicas, osteomielite, pericardite, endocardite, abscessos cerebrais e
pulmonares (BOLSTAD et al., 1996; AVILA-CAMPOS et al., 2006).
O aumento significativo do número de F. nucleatum na placa gengival corresponde
também a um aumento na probabilidade de ocorrência de gengivite e de doenças periodontais
destrutivas (SOCRANSKY, 1977). A espécie F. nucleatum parece desempenhar importante
papel no desenvolvimento de doenças periodontais, pois foi definitivamente associada ao
mecanismo de espessamento da placa supragengival e, conseqüentemente, ao
desenvolvimento de placa subgengival. Essa espécie atua como uma ponte permitindo a
coagregação de outras bactérias, especialmente outros bacilos Gram-negativos, os quais são
os microrganismos predominantes quando a placa subgengival está completamente
colonizada (KOLENBRANDER, 2000).
O Peptostreptococcus anaerobius pertence à família Peptostreptococcaceae que é
composta por bactérias que estão distribuídas na microbiota humana e animal. Este grupo é
constituído de cocos Gram-positivos anaeróbios, apresentando-se dispostos em cadeias longas
ou curtas, cachos irregulares, tétrades e dois a dois (HOLT et al., 1994). São anaeróbios
obrigatórios, mas algumas linhagens são aerotolerantes, porém este aspecto de sua biologia
tem sido muito pouco estudado. Eles não formam esporos e na maioria das espécies, os
produtos da digestão de proteínas parecem ser a principal fonte de energia (MURDOCH,
1998).
24
O P. anaerobius é uma bactéria integrante da flora gastrointestinal normal, ocorrendo
também na flora bucal e vaginal. São encontrados em infecções polimicrobianas e inclusive,
tem sido isolada em muitas delas, tais como abscessos do cérebro, ouvidos, maxilar, cavidade
pleural, regiões pélvica, urogenital e abdominal, abscessos nasais e hemorróidas infectadas.
Além disto, o P. anaerobius está envolvido em infecções dos tecidos moles, incluindo os da
perna e genitália externa, sendo encontrado também em cultura de casos de endocardite
(MURDOCH, 1998; RIGGIO & LENNON, 2002;). O P. anaerobius tem sido associado com
gengivite e periodontite, embora seja uma espécie encontrada com mais freqüência nos canais
radiculares de dentes com lesões periapicais e em cultura de abscesso de amígdalas. A
identificação de P. anaerobius em amostras clínicas tem sido tradicionalmente realizada por
uma combinação de cultura microbiológica e testes bioquímicos (RIGGIO & LENNON,
2002).
2.4 OPÇÕES TERAPÊUTICAS
A periodontite começa com a lesão inflamatória da gengiva que, se não tratada, com o
tempo pode progredir e eventualmente envolver e comprometer inteiramente o aparato de
ligação periodontal do dente afetado. Esse fato sugere que a prevenção da doença periodontal
deve ser baseada em medidas que visam o controle da placa supragengival. A eficácia das
medidas mecânicas de higiene bucal para essa finalidade tem sido documentada de forma
convincente (AXEISSON & LINDHE, 1974; PAQUETTE et al., 2008). Idealmente, o
controle do biofilme supragengival deve prevenir a inflamação do tecido periodontal.
Contudo, visto que a remoção completa do biofilme é impraticável, a prevenção pode ser
conseguida por meio da redução da quantidade da placa abaixo do limiar do indivíduo para a
doença ou da mudança da qualidade do biofilme para uma composição não hostil ao
hospedeiro (KORNMAN, 1986). Para obter níveis suficientemente baixos do biofilme para
suportar a saúde do periodonto, vários métodos mecânicos de auxílio à higiene bucal, além da
escova dental, são necessários. Em particular, as regiões interproximais são difíceis de limpar
com a escova dental. Nesses sítios, o fio dental desempenha um papel muito importante para
reduzir a quantidade do biofilme. O problema, contudo, parece ser que somente poucas
pessoas têm entusiasmo e a habilidade requerida para alcançar um nível ótimo de limpeza
25
dental. Muitas revisões têm suportado a praticidade de abordagens químicas no controle da
formação do biofilme, auxiliando o indivíduo a conseguir uma condição gengival aceitável, a
despeito de uma dedicação abaixo da ideal e pequeno envolvimento para alcançar esse
objetivo (VAN DER WEIJDEN et al., 1998).
Por outro lado, a utilização de compostos químicos para o controle do biofilme é um
tema controverso, pois o uso indiscriminado desses agentes (antisépticos e antibióticos)
acarreta a seleção de organismos resistentes (SIBANDA & OKOH, 2007). Em relação a isso,
uma atenção crescente tem sido dada para o uso de compostos antimicrobianos de origem
natural. O aumento da demanda para novos antimicrobianos tem impulsionado pesquisas para
investigar o efeito antimicrobiano de extratos de uma grande quantidade de espécies
botânicas, muitas das quais usadas há séculos na medicina tradicional (FILOCHE et al.,
2005).
Especificamente em relação ao controle do crescimento das bactérias da cavidade
bucal, muitos produtos de planta têm sido incorporados com sucesso em dentifrícios e
enxaguantes bucais para essa finalidade. Por exemplo, o dentifrício Parodontax ® contém
uma mistura de extratos vegetais de mirra, echinacea, camomila e ratânia. Experimentos em
laboratório demonstraram que esse dentifrício inibiu o crescimento de S. mutans e A. viscosus
(YANKELL et al., 1988). Sanguinarine, um alcalóide extraído do rizoma da sanguinária do
Canadá, inibiu, in vitro, o crescimento de 98% de microrganismos isolados da cavidade bucal
em concentração relativamente baixa (DZINK & SOCRANSKY, 1985). Em um estudo in
vivo, indivíduos que usaram o produto na forma de dentifrício e enxaguante bucal, mostraram
redução significante no índice de placa e gengivite, sugerindo que essa combinação pode ter
valor terapêutico (KOPCZYK, et al., 1991). O extrato do chá verde, o qual é habitualmente
bebido após cada refeição no Japão, é conhecido por conter vários polifenóis que inibem o
crescimento de S. mutans, principal espécie envolvida no processo da cárie dental
(SAKANAKA et al., 1989 apud RUKAYADI & HWANG, 2006).
Considerando que a periodontite é uma doença de caráter infeccioso e que certos
pacientes não respondem à terapia mecânica de higiene, agentes antimicrobianos são
incorporados ao tratamento com a finalidade de diminuir a adesão bacteriana, inibir o
crescimento e proliferação dos microrganismos na superfície do dente e modificar a atividade
bioquímica e a ecologia do biofilme dentário. Contudo, o aparecimento de bactérias
resistentes aos antibióticos constitui um grave problema de ordem clínica, pois os antibióticos
26
devem ser usados somente quando existir uma indicação específica, de modo que os
benefícios esperados aos pacientes sejam maiores que os riscos a que os mesmos estariam
submetidos, pelo uso pouco criterioso destes compostos (GILLETTE, 1996, COS et al.,
2006).
Tendo em vista o aumento da resistência bacteriana aos antimicrobianos
convencionais, surge a necessidade de se buscar alternativas para o controle de
microrganismos resistentes às drogas disponíveis no mercado (LEGGIADRO, 1995;
SIBANDA & OKOH, 2007). A pesquisa de novas substâncias antimicrobianas isoladas a
partir de extratos vegetais tem sido uma tendência mundial e, neste sentido, a contribuição da
fitoquímica é fundamental, pois a grande diversidade estrutural que essa área da ciência
proporciona, permite o encontro de moléculas que podem servir como protótipos para novas
substâncias antimicrobianas. Este tipo de procedimento, baseado na utilização de dados
etnofarmacológicos, conduz a um melhor direcionamento na seleção de princípios ativos com
futura aplicação terapêutica (ELISABTSKY & DE SOUZA, 2003; GIBBONS, 2004).
Na odontologia, estudos recentes têm demonstrado a ação antimicrobiana de algumas
plantas medicinais sobre bactérias da cavidade bucal. Por exemplo, Ceanothus americanus
apresentou efeito bactericida sobre S. mutans, A. viscosus e P. gingivales (LI et al., 1997).
Além disso, o bacuquiol, um composto isolado da semente e folhas de Psoralea corylifolia,
uma planta nativa da China, apresentou atividade antimicrobiana contra S. aureus.
Posteriormente, Katsura e colaboradores (2001), demonstraram o efeito bactericida do
bacuquiol sobre vários microrganismos bucais, incluindo S. mutans, S. sanguis, S. salivarius,
S. sobrinus, E. faecalis, E. faecium, L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, A. viscosus, e P.
gingivalis. Além desses, vários outros produtos de origem vegetal têm sido avaliados quanto à
sua atividade sobre bactéria cariogênicas e periodontopatogênicas (SOTE & WILSON, 1995;
TAKARADA et al., 2004).
Iauk e colaboradores (2003), avaliaram a atividade antimicrobiana de extratos de
plantas medicinais, sobre um número significativo de bactérias periodontopatogênicas, e
mostraram resultados bastante significativos sobre algumas espécies e, portanto, com
potencial para serem utilizados como medicação tópica em profilaxia periodontal. Em
conjunto, esses estudos demonstram que extratos ou compostos isolados de plantas medicinais
possuem propriedades de inibir a formação do biofilme dental, sugerindo sua utilização na
27
odontologia preventiva, sobretudo em países em desenvolvimento, onde grande parte da
população não dispõe de recursos financeiros para tratamentos odontológicos. Entretanto, a
biodisponibilidade dos princípios ativos dessas plantas bem como os efeitos produzidos após
um longo período de uso in vivo precisam ser mais bem estudados (SOTE & WILSON, 1995;
DE SOUZA et al., 2004).
28
3 OBJETIVOS
Avaliar a atividade antimicrobiana de extratos de Cymbopogon citratus, Piper
aduncun e Porophyllum ruderale contra os peridontopatógenos A. actinomycetemcomitans, F.
nucleatum e P. anaerobius.
3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Obter extratos brutos, utilizando diferentes solventes e métodos de extração,
das folhas de Cymbopogon citratus (“capim limão”), Piper aduncun (“falso jaborandi”) e
Porophyllum ruderale (“couve cravinha”).
Determinar a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração
Bactericida Mínima (CBM) dos extratos brutos obtidos sobre linhagens de referência de A.
actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P. anaerobius.
Avaliar o efeito dos diferentes métodos de extração sobre a atividade
antibacteriana dos extratos sobre A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P. anaerobius.
Verificar a concordância entre as CIMs e CBMs obtidas pelas técnicas de
macro e microdiluição em caldo.
Detectar os principais constituintes voláteis do extrato de P. aduncum por
cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas.
29
4 METODOLOGIA
4.1 OBTENÇÃO DAS ESPÉCIES VEGETAIS A SEREM ESTUDADAS
O material vegetal (C. citratus – folhas, P. aduncum - folhas e P.ruderale – parte
aérea) foi coletado no horto de plantas medicinais e em áreas próximas ao Campus II da
UNIVALE. As amostras foram secas sobre telas em ambiente com desumidificador. Após a
secagem completa, o material foi triturado com auxilio de um moinho de facas (Marconi -
modelo 340) e o pulverizado foi submetido à extração. Foram utilizados como solventes o
etanol 99% e o hexano 95%. Para a obtenção dos extratos foram empregados pelo menos um
dos seguintes métodos: sonicação, decocção, soxhlet, turbólise, maceração e destilação por
arraste a vapor. Exemplares das espécies utilizadas foram herborizados e as exsicatas
depositadas no Herbário do Laboratório de Botânica da Faculdade de Ciências Agrárias da
Univale.
A escolha das espécies vegetais foi baseada em informações etnobotânicas e em dados
preliminares de atividade antimicrobiana das mesmas contra outros grupos microbianos
(BRASILEIRO et al., 2003; LORENZI & MATOS, 2002).
4.2 MÉTODOS DE EXTRAÇÃO – PREPARO DOS EXTRATOS DE PLANTAS
Para a obtenção dos extratos vegetais contou-se com a colaboração do Prof. Dr.
Rodrigo Loreto Peres do Laboratório de Química da Univale.
4.2.1 Sonicação (ultrassom)
Inicialmente, foram obtidos através deste método de extração os extratos brutos de P.
aduncum (etanólico), P. ruderale (etanólico e hexânico) e C. citratus (hexânico).
30
O material vegetal foi submetido à secagem, moagem e adicionados ao solvente. Em
seguida, os tecidos vegetais foram extraídos sob um banho de ultrassom. Para tanto, foram
adicionados cerca de 15 g do material vegetal triturado em um béquer (600 ml) onde se verteu
150 ml do solvente extrator (etanol/hexano). Tampou-se o béquer e este permaneceu em um
banho de ultrassom (Qimis) durante 4 horas.
A solução obtida foi então filtrada em algodão, e novamente vertida em outro balão de
fundo redondo, para então ser levada ao rotaevaporador (Fisatom) com pressão reduzida, à
temperatura de 40 ºC e 80 rpm, onde foi lavado com o próprio solvente. Em seguida, essa
solução foi depositada em um novo béquer (250 ml), o qual foi selado com um filme de PVC
perfurado, e conduzido a uma estufa de fluxo de ar (Nova Ética) a 40 °C, onde permaneceu
até a completa secagem do extrato. Por fim, o béquer (250 ml) contendo o extrato foi selado,
identificado e armazenado em freezer (Brastemp) até ser requisitado nos bioensaios de
suscetibilidade, quando este foi pesado e solubilizado em dimetilsulfóxido (DMSO).
4.2.2 Decocção (refluxo)
Foram obtidos através deste método de extração os extratos brutos de P. aduncum
(etanólico e hexânico) e C. citratus (etanólico e hexânico). Depois de separadas, as folhas
foram secas, moídas e, posteriormente, submetidas à decocção para obtenção de um extrato
aquoso semelhante ao chá utilizado na medicina popular.
O material vegetal triturado (15 g) foi acondicionado em um balão de fundo redondo
(500 ml) onde também se adicionou 150 ml do respectivo solvente. O balão foi colocado em
uma manta de aquecimento (Nalgon) à temperatura de 100 °C, onde permaneceu por 4 horas.
A solução foi filtrada e processada de modo idêntico ao descrito para a técnica de sonicação.
4.2.3 Maceração
Através deste método de extração foram obtidos os extratos brutos de P. aduncum
(etanólico e hexânico) e C. citratus (etanólico e hexânico).
31
Foram adicionados cerca de 15 g do material vegetal triturado(almofariz e pistilo) em
um béquer (600 ml) onde se verteu 150 ml do solvente extrator. Tampou-se o béquer e este
foi mantido em um agitador magnético (Novatec) durante 4 horas. Após isso a solução foi
armazenada durante 7 dias em condições ambientais. Após esse período, a solução foi filtrada
processada de modo idêntico ao descrito para a técnica de sonicação.
4.2.4 Soxhlet
Através deste método de extração foram obtidos os extratos brutos de P. aduncum
(etanólico e hexânico) e C. citratus (etanólico e hexânico).
Os extratos foram preparados em extrator tipo Soxhlet com os solventes etanol e
hexano. Foram adicionados 15 g do material vegetal triturado envolvido em papel filtro
(Whatman), e então acondicionado no interior da parte extratora do aparelho de Soxhlet, que
foi acoplado a um balão de fundo redondo (500 ml) contendo 150 ml do respectivo solvente.
O sistema foi deixado em uma manta de aquecimento (Nalgon) a 100 ºC, por 4 horas. Após
este período a solução foi processada de modo idêntico ao descrito para a técnica de
sonicação.
4.2.5 Turbólise
Com este método de extração foram obtidos os extratos brutos de P. aduncum
(etanólico) e C. citratus (etanólico).
Adicionaram-se exatamente cerca de 15 g do material vegetal triturado em um copo de
liquidificador (1000 ml) juntamente com 150 ml de solvente extrator. O aparelho de
liquidificador (Arno) realizou 1000 rpm durante 5 minutos, e isso foi repetido durante 6
vezes. Após esse período, a solução foi filtrada e processada de modo idêntico ao descrito
para a técnica de sonicação.
32
4.2.6 Destilação por arraste a vapor ( D.A.V.)
Com este método de extração foi obtido o extrato oleoso de Cymbopogon citratus. O
material vegetal (15 g) já triturado foi acondicionado em um balão de três pontas (250 ml).
Uma das pontas deste balão estava conectada a um outro balão de fundo redondo (500 ml),
que continha 400 ml de água, e estava envolvido por uma manta de aquecimento (Nalgon) a
100 ºC. Após a água entrar em ebulição, o vapor gerado pela vaporização da água na caldeira
arrastou a essência através de um condutor, que passou por uma serpentina de resfriamento,
condensando uma mistura de óleo-água, que foi progressivamente depositada em um
erlenmeyer (250 ml).
O erlenmeyer (250 ml) com a emulsão (óleo-água) produzida foi armazenado durante
24 hs em ambiente fechado a 5 ºC. Em seguida, foram adicionados 15 ml de diclorometano
(99,5%) a esta solução, que foi então levada ao funil de separação. Com a ativação da válvula,
o óleo da emulsão foi depositado em outro erlenmeyer (250 ml), agora contendo cerca de 20 g
de sulfato de sódio anidro. Após esse período, a solução foi filtrada e processada de modo
idêntico a técnica de sonicação. Em seguida, essa solução foi identificado e armazenado em
freezer (Brastemp) até sua utilização nos bioensaios.
4.3 DETECÇÃO DOS CONSTITUINTES POR CROMATOGRAFIA GASOSA
ACOPLADA A ESPECTROMETRIA DE MASSAS
As análises por cromatografia gasosa e espectrometria de massas dos extratos de P.
aduncum foram realizadas no Centro de Pesquisas René Rachou (CPqRR) em colaboração
com o Dr. Ezequias Pessoa de Siqueira Filho. Foi utilizada a técnica de preparo de amostras
denominada microextração em fase sólida- SPME. Para isso, um miligrama do extrato foi
transferido para um frasco de vidro de 2 ml. O frasco foi fechado com uma tampa selada com
septo revestido de teflon (Supelco, EUA.) e colocado em um bloco de aquecimento ajustado a
90 °C. A fibra de SPME (polidimetilsiloxano/divinilbenzeno - PDMS/DVB 65 µm, Supelco,
EUA) foi inserida através do septo, e deixada no headspace durante 5 minutos. Antes da
33
utilização, a fibra foi pré-condicionada a 230°C durante 30 minutos na porta do injetor do
cromatógrafo. As análises por cromatografia gasosa e espectrometria de massas foram
realizadas em um equipamento Shimadzu QP-5050A (Shimadzu, Japão), equipado com uma
coluna PTE™-5 (30 m, 0,25 mm, 0,25 µm, Supelco, EUA), usando hélio como gás de arraste.
As seguintes condições foram utilizadas para todas as análises: hélio na vazão de 22,3
ml/min; temperatura do injetor mantida a 230 °C.; forno a 80 °C durante 3 minutos seguida de
aquecimento até 300 °C na velocidade de 7 °C/min, mantendo a 300 °C por 5 minutos. A
injeção foi feita no modo split, com um razão de 1:10. O detector de massas foi programado
para fazer a varredura na faixa de m/z de 50 a 500, a uma taxa de 2 varreduras por segundo. A
aquisição e manipulação dos dados foram feitas por meio do software CLASS 5000
Shimadzu. Os arquivos dos dados obtidos na análise por cromatografia gasosa e
espectrometria de massas foram analisados pelo software Automated Mass Deconvolution
and Identification System (AMDIS) versão 2.1, fornecida pelo Instituto Nacional de Padrões e
Tecnologia (NIST, EUA). A elucidação estrutural dos compostos foi feita por meio do
programa NIST MS Search 2.0 (NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library, versão 2002).
4.4 TESTES MICROBIOLÓGICOS
4.4.1 Amostras bacterianas
Neste estudo foram utilizadas as linhagens de referência A. actinomycetemcomitans
ATCC (American Type Culture Collection) 25923, P. anaerobius ATCC 27337 e F.
nucleatum ATCC 10953 que foram gentilmente cedidas pelo Laboratório de Microbiologia
Oral e Anaeróbios do ICB/UFMG. As amostras se encontravam congeladas (nitrogênio
líquido, a -196 ºC) em caldo infuso de cérebro-coração suplementado com hemina,
menadiona e extrato de levedura (BHI-S), contendo 10% de glicerina.
4.4.2 Preparação das suspensões bacterianas
As amostras bacterianas foram descongeladas e alíquotas de 100 µl foram inoculadas
34
em tubos de ensaio contendo caldo BHI-S. Os tubos foram incubados a 37ºC, por
aproximadamente 24 horas em anaerobiose (câmara de anaerobiose, Forma Scientific
Anaerobic System, Inc Model 1025, contendo uma atmosfera de N2 85%, H2 10% e CO2 5%).
Após o período de incubação a pureza das culturas foi avaliada por meio da coloração de
Gram. As culturas puras eram novamente repicadas e incubadas nas mesmas condições antes
da realização de cada teste. Os testes de atividade antimicrobiana foram realizados com
suspensões bacterianas contendo aproximadamente 1,5 x 105
unidades formadoras de colônias
(UFC), como recomendado pelo Clinical and Laboratory Standard Intistute (CLSI) (NCCLS,
2004). As culturas de bactérias foram inicialmente ajustadas para a concentração de 1,5 x 108
UFC/ml (padrão 0,5 da Escala de McFarland) e em seguida novamente diluídas (7,5 vezes)
obtendo-se uma suspensão bacteriana com concentração de 2,0 x 107
UFC/ml. A concentração
bacteriana final foi atingida com uma última diluição diretamente nos tubos testes.
4.4.3 Preparação dos extratos
Soluções estoque foram preparadas solubilizando-se 100 mg do extrato em 250 µl de
dimetilsulfóxido (DMSO), atingindo uma concentração final de 400 mg/ml. A partir desta
solução foram realizadas diluições até alcançar a concentração de trabalho (20 mg/ml).
4.4.4 Determinação das concentrações inibitórias mínimas (CIM)
A atividade antibacteriana dos extratos hexânicos e etanólicos de C. citratus,
P.aduncum e P. ruderale foi avaliada por meio da determinação da Concentração Inibitória
Mínima (CIM), que é definida como a menor diluição do extrato ou composto capaz de inibir
crescimento visível de um microorganismo (NCCLS, 2004; LORIAN, 2005)
4.4.4.1 macrodiluição
As CIMs dos extratos de plantas foram determinadas pelo método de diluição em
caldo aprovado pelo CLSI, protocolo M11-A6 (NCCLS, 2004). As soluções de trabalho (20
mg/ml) foram submetidas a diluições seriadas (1:2) em tubos de ensaio contendo 2 ml de
35
BHI-S, obtendo no final as concentrações de 10; 5; 2,5; 1,25; 0,62; 0,31; 0,16 e 0,08 mg/ml.
As culturas bacterianas, previamente ajustadas (2,0 x 107
UFC/ml), foram inoculadas (200 µl)
em cada tubo teste alcançando a concentração final de 1,5x105 UFC por tubo. Após incubação
em anaerobiose, a 37 ºC, por 48 h foi realizada a leitura do experimento. A CIM foi definida
como a menor diluição do extrato capaz de inibir completamente o crescimento bacteriano
visível. Como controle da esterilidade do meio de cultura foi incluído no teste um tubo
contendo apenas o caldo BHI-S (controle negativo) (LORIAN, 2005). Como controle da
viabilidade bacteriana foi incluído um tubo contendo o caldo BHI-S mais o microrganismo
(controle positivo). Finalmente, como controle do DMSO, foi incluído um tubo com caldo
BHI-S, mais o microrganismo, mais o DMSO. Todos os testes, incluindo os controles, foram
realizados em triplicata.
Considerando o consumo relativamente grande de extrato para a realização da
macrodiluição, este ensaio foi realizado apenas com os extratos de P. ruderale. Para maior
aproveitamento dos compostos, as CIMs passaram a ser determinadas por meio da técnica de
microdiluição, como descrito a seguir. Além disso, a técnica de microdiluição é uma
adaptação da macrodiluição, pois a única diferença é o uso de pequenos volumes de caldo
colocados em placas com poços de fundo redondo. Quaisquer influências nos valores de CIM,
tais como sensibilidade do organismo, o diluente utilizado, o estágio e a taxa de crescimento
bacteriano, são os mesmos tanto para a técnica de macrodiluição quanto para a de
microdiluição (NCCLS, 2004; LORIAN, 2005).
4.4.4.2 microdiluição
As soluções de trabalho (20 mg/ml) foram submetidas a diluições seriadas (1:2) em
microplacas de poliestireno de 96 poços, obtendo no final as concentrações de 10; 5; 2,5;
1,25; 0,62; 0,31; 0,16 e 0,08 mg/ml, no volume final de 100 µl. Na sequência, 100 µl das
culturas bacterianas, previamente ajustadas (2,0 x 106
UFC/ml), foram inoculadas em cada
poço alcançando a concentração final de 1 x 105 UFC por poço. Após incubação em
anaerobiose, a 37 ºC, por 48 h foi realizada a leitura do experimento. A CIM foi definida
como a menor diluição do extrato capaz de inibir completamente o crescimento bacteriano
visível. Como controle da esterilidade do meio de cultura foram incluídos no teste poços
36
contendo apenas o caldo BHI-S (controle negativo). Como controle da viabilidade bacteriana
foram incluídos poços contendo o caldo BHI-S mais o microrganismo (controle positivo).
Finalmente, como controle do DMSO foram incluídos poços com caldo BHI-S, mais o
microrganismo, mais o DMSO). Todos os testes, incluindo os controles foram realizados em
triplicata (NCCLS, 2004).
4.4.5 Concentração bactericida mínima (CBM)
Para determinar a atividade bactericida dos extratos foi estimada a CBM como
resultado do ensaio de CIM. Após a leitura da CIM, alíquotas (100 µl da macrodiluição e 25
µl da microdiluição) das diluições iguais e/ou superiores a CIM foram semeadas nas placas de
Petri (52 x 12 mm) contendo 5 ml de ágar BHI-S (Sangue), com o auxílio da alça de
Drigalski. As placas foram então incubadas a 37 ºC por um período de 48 h em ambiente
anaeróbio. O controle positivo do crescimento bacteriano consistiu de ágar BHI-S inoculado
com microorganismo. Este procedimento também foi realizado nos tubos nos quais a CIM
não pode ser definida devido à turvação do próprio extrato. A CBM de cada composto, para
cada linhagem bacteriana, foi definida como a menor concentração capaz de eliminar o
microorganismo (NCCLS, 2004; LORIAN, 2005).
37
Espécie de Planta
Métodologia de
Extração
Sonicação Extrato etanólico Extrato etanólico
Extrato hexânico
Extrato hexânico
Decocção Extrato etanólico
Extrato hexânico
Extrato etanólico
Extrato hexânico
Soxhlet Extrato etanólico
Extrato hexânico
Extrato etanólico
Extrato hexânico
Turbólise Extrato etanólico Extrato etanólico
Extrato hexânico
Maceração Extrato etanólico
Extrato hexânico
Extrato etanólico
Extrato hexânico
Extrato etanólico
Extrato hexânico
D.A.V* Óleo essencial
Piper aduncum Porophyllum
ruderale
Cymbopogon
cytratus
5 RESULTADOS
Os extratos obtidos pelas diferentes técnicas de extração e utilizados nos ensaios
microbiológicos estão listados na tabela 01.
Tabela 01 - Métodos de obtenção dos diversos extratos utilizados no trabalho, para cada espécie de planta e
respectivos solventes.
5.1 POROPHYLLUM RUDERALE
Os valores de CIM e CBM, obtidos pela técnica de microdiluição em caldo, para a
espécie P. ruderale são mostrados na Tabela 02. As CIMs e as CBMs dos extratos etanólicos
de P. ruderale para A. actinomycetemcomitans, apresentaram valores maiores que 10 mg/ml,
ou seja, esta concentração não foi suficiente para inibir o crescimento bacteriano. O extrato
hexânico, preparado por ultrassom, mostrou-se mais ativo em relação ao correspondente
extrato etanólico.
* Destilação por arraste a vapor.
38
Extrato
hexânico
Maceração Ultrasom Ultrasom
Pa 0,04 (0,08) 0,08 (0,31) 0,02 (0,04)
Fn 0,31 (0,62) 0,31 (0,62) 0,04 (0,08)
Aa >10(>10) >10(>10) 2,5 (10)
Espécie
CIM (CBM) mg/ml
Extrato etanólico
Ambos os extratos etanólico e hexânico, preparados por ultrassom, apresentaram
atividade contra F. nucleatum. Entretanto, o extrato hexânico foi mais ativo contra este
microrganismo, visto que os valores de CIM e CBM foram oito vezes menores (Tabela 02).
Da mesma forma que A. actinomycetemcomitans e F. nucleatum, o P. anaerobius
também demonstrou maior sensibilidade ao extrato hexânico de P. ruderale em relação aos
extratos etanólicos. O valor de CIM do extrato hexânico variou duas diluições em relação ao
seu correspondente extrato etanólico, já a variação do valor de CBM chegou a três diluições.
Em relação aos extratos etanólicos, os melhores resultados foram obtidos com o processo de
maceração, o qual apresentou menores valores de CIM e CBM em relação ao extrato obtido
por ultrassom, sendo que a diferença no valor de CBM foi de duas diluições (0,08 e 0,31
mg/ml, respectivamente).
Tabela 02 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) dos extratos
brutos de P.ruderale contra o crescimento de P.anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A. actinomycetemcomitans
(Aa) determinadas pela técnica de microdiluição em caldo.
= As concentrações dos extratos variaram de 0,005 a 10 mg/ml. Os valores obtidos são representativos de pelo
menos dois ensaios independentes, cada um realizado em triplicata.
A atividade antibacteriana dos extratos etanólico e hexânico (ultrassom) de P. ruderale
também foi avaliada pela técnica de macrodiluição em caldo (Tabela 03). Os valores de CIM
para o P. anaerobius e o F. nucleatum não puderam ser precisamente definidos, pois as
bactérias foram inibidas pela menor concentração testada (0,08 mg/ml). Ao contrário, o A.
actinomycetemcomitans se manteve viável até a maior concentração testada (10 mg/ml) do
extrato etanólico, mas foi sensível a 5 mg/ml do extrato hexânico. O valor de CBM foi
precisamente definido apenas para o extrato etanólico frente ao F. nucleatum (0,16 mg/ml).
Nas demais situações a CBM não foi definida, pois F. nucleatum e P. anaerobius não
39
cresceram na presença da menor concentração testada dos extratos (0,08 mg/ml), e o A.
actinomycetemcomitans cresceu até a maior concentração testada (10 mg/ml).
Tabela 03 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) de extratos brutos
de P.ruderale contra A. actinomycetemcomitans (Aa), F. nucleatum (Fn) e P. anaerobius (Pa) determinadas pela
técnica de macrodiluição em caldo.
Espécie Etanol (ultrasom) Hexano (Ultrasom)
Pa ≤0,08(≤0,08) ≤0,08(≤0,08)
Fn ≤0,08(0,16) ≤0,08(≤0,08)
Aa >10(>10) 5 (>10)
CIM (CBM) mg/ml
= As concentrações dos extratos variaram de 0,005 a 10 mg/ml. Os valores obtidos são representativos de pelo
menos dois ensaios independentes, cada um realizado em triplicata.
5.2 CYMBOPOGON CITRATUS
Para o C. citratus foi avaliada a atividade do extrato bruto e do extrato oleoso contra
as linhagens de P. anaerobius, F. nucleatum e A. actinomycetemcomitans (Tabela 04). O
extrato etanólico, obtido por decocção, foi o que apresentou maior atividade contra A.
actinomycetemcomitans. As CIMs dos extratos hexânicos obtidos pelos diferentes métodos de
extração foram iguais contra A. actinomycetemcomitans (2,5 mg/ml). A mesma CBM também
foi detectada nos diferentes métodos de extração testados (10 mg/ml), exceto para o extrato
obtido por maceração, o qual demonstrou variação de uma diluição (5 mg/ml).
Os extratos de C. citratus obtidos por diferentes métodos de extração com o solvente
hexano forneceram valores de CIM e CBM iguais contra P. anaerobius (0,08 mg/ml). Em
relação ao F. nucleatum, os valores de CIM coincidiram com os de CBM para os extratos
etanólicos e hexânicos, exceto o extrato preparado por turbólise, cuja CIM foi 2,5 mg/ml e
CBM foi 5,0 mg/ml.
40
Decocção Soxhlet Turbólize Maceração Ultrasom Decocção Soxhlet Turbólize Maceração
Pa 0,31 (0,62) 0,08 (0,31) 0,16 (0,31) 0,16 (0,31) ND (ND) 0,08 (0,08) 0,08 (0,08) 0,08 (0,08) 0,08 (0,08)
Fn 0,62 (0,62) 0,62 (0,62) 2,5 (5,0) 2,5 (2,5) 2,5 (2,5) 1,25 (1,25) 1,25 (1,25) 2,5 (2,5) 2,5 (2,5)
Aa 1,25 (5,0) 2,5 (5,0) 2,5 (10) 2,5 (2,5) >10(>10) 2,5 (10) 2,5 (10) 2,5 (10) 2,5 (5,0)
Extrato hexânicoExtrato etanólico
Espécie
CIM (CBM) mg/ml
Tabela 04 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) dos extratos
brutos de C. citratus contra o crescimento de P.anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A. actinomycetemcomitans
(Aa) determinadas pela técnica de microdiluição em caldo.
= As concentrações dos extratos variaram de 0,005 a 10 mg/ml. Os valores obtidos são representativos de pelo
menos dois ensaios independentes, cada um realizado em triplicata. ND = Não determinado
O óleo essencial de C. citratus apresentou uma atividade antimicrobiana superior
àquela observada para seus extratos. Para o A. actinomycetemcomitans, o óleo essencial
apresentou valores de CIM e CBM de 0,16 mg/ml, ou seja, até quatro diluições menores que
aquelas dos extratos brutos. Para o F. nucleatum a diferença de atividade entre os extratos e o
óleo essencial também foi considerável, pois os menores valores de CIM e CBM para os
extratos foram de 0,62 mg/ml, contra 0,08 mg/ml do óleo essencial, uma diferença de pelo
menos três diluições. Em relação ao P. anaerobius não foi possível determinar se houve
diferença entre a atividade dos extratos hexânicos e do óleo essencial do C. citratus, pois o
óleo essencial não foi testado em concentrações inferiores a 0,08 mg/ml. Assim, de acordo
com os dados a atividade do óleo essencial do C. citratus contra o P. anaerobius é pelo menos
equivalente àquela verificada para os extratos hexânicos, os quais foram mais potentes que os
etanólicos (TABELAS 04 e 05).
Tabela 05- Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) de óleo essencial
de C. citratus contra A.actinomycetemcomitans (Aa), F.nucleatum (Fn) e P.anaerobius (Pa) determinada pela
técnica de macrodiluição em caldo.
Espécie Óleo essencial
Aa 0,16 (016)
Fn ≤ 0,08 (≤0,08)
Pa ≤0,08 (≤0,08)
CIM (CBM) mg/ml
= As concentrações dos extratos variaram de 0,08 a 10 mg/ml. Os valores obtidos são representativos de pelo
menos dois ensaios independentes, cada um realizado em triplicata.
41
5.3 PIPER ADUNCUM
A tabela 06 apresenta os dados da atividade antibacteriana de extratos etanólicos e
hexânicos de P. aduncum, preparados por diferentes métodos de extração, contra linhagens de
bactérias periodontopatogênicas. De forma geral observou-se que, dentre as bactérias
avaliadas, o P. anaerobius foi a mais sensível aos extratos etanólicos e hexânicos de P.
aduncum. Os extratos hexânicos de P. aduncum apresentaram menores valores de CIM e/ou
CBM do que seus correspondentes extratos etanólicos para todas as espécies bacterianas
testadas. Na maioria dos casos, o método de extração não interferiu na atividade dos extratos
preparados com o mesmo solvente, pois os valores de CIM e CBM foram idênticos ou com
diferença em apenas uma diluição. Houve diferença em duas diluições apenas para os valores
de CBM do A. actinomycetemcomitans para o extrato etanólico soxhlet (0,62 mg/ml) em
relação ao maceração (2,5 mg/ml), e o hexânico soxhlet (0,62 mg/ml) em relação ao decocção
(2,5 mg/ml) (Tabela 06).
Tabela 06 - Concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) dos extratos
brutos de P. aduncum contra o crescimento de P. anaerobius (Pa), F. nucleatum (Fn) e A.
actinomycetemcomitans (Aa), determinadas pela técnica de microdiluição em caldo.
Decocção Soxhlet Turbólize Maceração Ultrasom Soxhlet Maceração Decocção
Pa 0,08 (0,16) 0,08 (0,16) 0,08 (0,16) 0,08 (0,16) 0,16 (0,16) 0,08 (0,08) 0,08 (0,08) 0,08 (0,08)
Fn 1,25 (2,5) 1,25 (2,5) 1,25 (2,5) 1,25 (2,5) 1,25 (1,25) 0,31 (0,31) 0,31 (0,31) 0,31 (0,31)
Aa 1,25 (1,25) 0,62 (0,62) 1,25 (1,25) 1,25 (2,5) 0,62 (1,25) 0,62 (0,62) 0,62 (1,25) 0,62 (2,5)
Espécie
CIM (CBM) mg/ml
Extrato etanólico Extrato hexânico
= As concentrações dos extratos variaram de 0,005 a 10 mg/ml. Os valores obtidos são representativos de pelo
menos dois ensaios independentes, cada um realizado em triplicata.
Os principais constituintes voláteis dos extratos etanólicos (maceração, ultrassom,
decocção) e hexânicos (maceração, decocção) de P. aduncum foram identificados por
cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A Tabela 07 apresenta a relação
dos doze compostos majoritários identificados, ou seja, compostos que demonstraram
porcentagem superior a 4% em pelo menos um dos extratos. A maioria desses compostos é
classificada como sesquiterpenos (Cariofileno, -Calacoreno, -Elemeno, Cis- - cadineno,
42
Germacreno D, Óxido de Linalol, Nerolidol, β-Elemeno, δ-Cadineno, α-Cariofileno), mas
também foram identificados monoterpeno (Linalol) e álcool graxo (Falcarinol). Os extratos
obtidos por maceração e decocção e preparados com o mesmo solvente apresentaram perfil
fitoquímico muito semelhante, qualitativa e quantitativamente. A única diferença qualitativa
observada foi o oxido de linalol para o extrato etanólico, o qual foi detectado na extração por
maceração (em pequena porcentagem – 0,55%), mas não na decocção. Diferenças qualitativas
e quantitativas foram mais evidentes quando diferentes solventes foram utilizados: o
composto Cis- -cadineno foi detectado apenas nos extratos etanólicos; o linalol foi pelo
menos três vezes mais abundante nos extratos etanólicos maceração e decocção em relação
aos correspondentes hexânicos e o δ-Cadineno foi cerca de 1,7 vezes mais abundante no
extrato etanólico maceração do que no hexânico maceração. Contudo, as maiores diferenças
foram observadas para o extrato preparado por ultrassom: os compostos -Calacoreno e
Falcarinol foram detectados exclusivamente no extrato obtido por essa técnica, por outro lado,
-Elemeno, Germacreno D, β-Elemeno e δ-Cadineno só não foram encontrados nesse extrato.
Tabela 07 - Compostos voláteis majoritários identificados em extratos etanólicos e hexânicos de folhas de P.
aduncum obtidos por diferentes métodos de extração.
Maceração Ultrasom Decocção Maceração Decocção
Cariofileno 6,78 7,56 5,63 6,06 5,51
α-Calacoreno - 5,41 - - -
-Elemeno 14,48 - 13,49 13,27 14,78
Cis -cadineno 17,16 - 15,39 - -
Falcarinol - 6,06 - - -
Germacreno D 17,16 - 15,39 17,84 18,93
Linalol 2,44 8 1,89 0,74 0,56
Óxido de Linalol 0,55 4,34 - - -
Nerolidol 13,41 18,45 15,24 15,26 15,78
β-Elemeno 3,12 - 2,68 3,57 3,83
δ-Cadineno 6,01 - 5,73 3,51 4,51
α-Cariofileno 7,49 8,25 6,06 6,65 6,26
Compostos
% dos compostos nos extratos
Etanólico Hexânico
43
6 DISCUSSÃO
Com esse trabalho pretendeu-se encontrar novas espécies vegetais com propriedades
antimicrobianas contra bactérias anaeróbias periodontopatogênicas. Foi demonstrado que
extratos de P. aduncum, P. ruderale e Cymbopogon citratus, além do óleo essencial dessa
última, possuem atividade, em grau diferente, contra três espécies envolvidas em doenças
periodontais: A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P. anaeobius. Observou-se que o P.
anaerobius foi a espécie mais sensível aos extratos testados. Este fato é consistente com os
resultados de estudos anteriores (OKUNADE et al., 1997; NOSTRO et al., 2000; ALVIANO
et al., 2008), os quais demonstraram uma maior sensibilidade de bactérias Gram-positivas a
extratos de diferentes plantas em relação às Gram-negativas. Segundo Nostro e colaboradores
(2000), a razão para a diferença de sensibilidade entre os tipos de bactérias pode ser atribuída
às constituições da parede celular destes microorganismos. Bactérias Gram-negativas têm a
parede celular composta de peptideoglicano e apresenta ainda uma membrana externa
composta por fosfolipídios, lipoproteína e lipopolissacarídeo que servem como uma barreira
seletiva para entrada e saída substâncias. As bactérias Gram-positivas são mais suscetíveis,
pois apresentam na sua camada externa apenas peptideoglicanos que não são muito eficazes
como barreira de permeabilidade.
Apesar de não haver entendimento sobre o nível de inibição antimicrobiana aceitável
para considerar um material vegetal promissor, o critério proposto por Aligiannis e
colaboradores (2001) para classificar potência de produtos vegetais, baseado em valores de
CIM tem sido adotado por outros pesquisadores (DUARTE et al., 2005) e consiste nos
seguintes parâmetros: inibidor forte - CIM até 0,5 mg/ml; inibidor moderado - CIM entre 0,6
e 1,5 mg/ml; inibidor fraco - CIM acima de 1,6 mg/ml. De acordo com esse critério, o óleo
essencial de C. citratus apresentou forte atividade contra as três espécies bacterianas testadas.
Esses dados estão em acordo com trabalhos anteriores que demonstram que o óleo essencial
de plantas é uma importante fonte de compostos com atividade antimicrobiana (DUARTE et
al., 2005; HERNANDEZ et al.,2007). Segundo Cowan (1999), o óleo essencial é o
responsável pelo odor característico, ou seja, a essência das plantas. Estes óleos são
compostos por metabólitos secundários altamente enriquecidos por compostos denominados
terpenos, e que ocorrem como diterpenos, triterpenos e tetraterpenes. Assim o óleo essencial
de C. citratus é uma mistura de citral e terpenos, utilizado na medicina popular como
antimicrobiano, antiinflamatório e sedativo (NEGRELLE & GOMES, 2007). Além disto, os
44
resultados de Duarte (2005) demonstraram que os óleos essenciais apresentaram ação sobre
um maior número de microrganismos quando comparado aos extratos.
Todos os extratos apresentaram forte atividade contra o P. anaerobius. Em relação ao
F. nucleatum, a forte atividade foi observada para os extratos hexânicos e etanólicos de P.
ruderale, para os extratos hexânicos de P. aduncum e para os extratos etanólicos de C.
citratus. A espécie A. actinomycetemcomitans foi a menos sensível aos extratos, sendo que
nenhum deles demonstrou forte atividade sobre essa bactéria. Os extratos de P. ruderale e de
C. citratus apresentaram fraca atividade, exceto o C. citratus decocção, o qual apresentou
atividade moderada. O melhor resultado foi obtido com extratos hexânicos de P. aduncum
que, juntamente com seus extratos etanólicos, demonstraram atividade moderada sobre o A.
actinomycetemcomitans. A atividade biológica de espécies do gênero Piper é muito
diversificada, o que justifica sua ampla utilização na medicina popular para o tratamento de
inúmeras doenças. A atividade antibacteriana do P. aduncum já foi relatada por vários
autores, entre eles OKUNADE et al., 1997, FIGUEIRA et al., 2003, MARTINEZ et al., 2003,
DUARTE et al., 2005, NAVICKIENE et al., 2006, RALI et al., 2007. Em um estudo que
avaliou a atividade antimicrobiana de 92 plantas medicinais hondurenhas, o extrato de P.
aduncum demonstrou atividade contra bactérias orais, incluindo as espécies
periodontopatogênicas F. nucleatum, P. intermedia e A. actinomycetemcomitans (LENTZ et
al., 1998). Nesse trabalho a bioatividade dos extratos foi avaliada pela técnica de difusão em
ágar, por meio da medida dos halos de inibição. Desse modo, não foram determinados os
valores de CIM ou CBM, pois a técnica é apenas qualitativa.
Em relação ao uso de diferentes métodos para avaliar a atividade antimicrobiana de
produtos vegetais, Cos e colaboradores (2006) argumentam que uma vez que esses métodos
não são igualmente sensíveis ou baseados no mesmo princípio, os resultados serão
profundamente influenciados pelo método escolhido. Sobre o método de disco-difusão, esses
autores acrescentam que o método não é apropriado para testar amostras não-polares ou
amostras que não se difundem facilmente no ágar. Nessas situações os métodos de diluição
em caldo são vantajosos, pois permitem ainda determinar se o composto ou extrato tem ação
microbiostática ou microbicida em uma determinada concentração.
Um dos objetivos deste estudo foi comparar os resultados de CIM dos extratos
utilizando os métodos de micro e macrodiluição em caldo. No entanto, em função do pouco
45
rendimento da maioria dos extratos, não foi possível testar a atividade dos mesmos pela
técnica de macrodiluição, a qual requer uma grande quantidade de material. Essa análise foi
realizada apenas para extratos etanólicos e hexânicos de P. ruderale. Pela técnica de
macrodiluição, não foi possível definir o valor de CIM para P. anaerobius e F. nucleatum,
visto que esses microrganismos foram sensíveis à menor concentração testada dos extratos
(0,08 mg/ml). No entanto, é possível verificar que em relação ao extrato etanólico ultrassom,
o valor de CIM na macrodiluição para o F. nucleatum foi pelo menos quatro vezes menor
(duas diluições) em relação à microdiluição. Já para o A. actinomycetemcomitans a diferença
no valor de CIM do extrato hexânico foi de duas vezes (uma diluição) entre a macro e
microdiluição, sendo o menor valor verificado na microdiluição. Esse dado está em acordo
com trabalhos anteriores que avaliaram a sensibilidade bacteriana a agentes antimicrobianos e
encontraram que, para bacilos gram-negativos, os valores de CIM da microdiluição são
geralmente uma diluição 2 vezes mais baixos do que os valores de CIM dos testes de
macrodiluição. Em relação aos cocos gram-positivos, as duas técnicas dão resultados
essencialmente equivalentes (BARRY et al., 1978). A técnica de microdiluição mostrou-se
inadequada para avaliar a atividade do óleo essencial visto que houve inibição do crescimento
bacteriano até nos poços correspondentes ao controle positivo, ou seja, onde o óleo não foi
adicionado. Esse efeito ocorreu possivelmente pela ação de compostos antibacterianos
voláteis muito ativos, o que corrobora o forte efeito antibacteriano desse óleo essencial
observado nos ensaios de macrodiluição.
Na maioria dos casos a técnica de extração empregada na obtenção dos extratos teve
pouco efeito sobre a atividade dos mesmos. De fato, as análises de CG-MS mostraram que o
perfil fitoquímico dos extratos foi muito semelhante, onde os principais constituintes foram
mantidos, independentemente do método de extração utilizado. Por outro lado, a diversidade
de compostos identificados nos extratos hexânicos foi maior que nos correspondentes extratos
etanólicos, o que pode explicar a maior atividade antibacteriana dos primeiros. Segundo
Adekunle & Ikumapayi (2006) processos de extração podem influenciar na concentração dos
compostos fitoquímicos presentes nos extratos e provocar diferenças nas taxas de inibição dos
mesmos.
A técnica de extração empregada teve pouco efeito na atividade dos extratos
preparados com o mesmo solvente, pois, na maioria dos casos, os valores de CIM e CBM
foram idênticos, ou com diferença em apenas uma diluição. O fator que exerceu mais
46
influência na determinação da atividade do extrato foi o tipo de solvente utilizado. Para o P.
aduncum e P. ruderale, os extratos hexânicos claramente foram mais ativos que seus
correspondentes etanólicos. Essa diferença de atividade do extrato hexânico também foi
observada por Hernandez e colaboradores (2007), que ao estudar a Cordia curassavica
(Boraginaceae), encontrou uma atividade antibacteriana maior do extrato hexânico contra o
Vibrio choleraes (CIM= 125 mg/ml), em relação aos seus correspondentes metanol (CIM=
2000 mg/ml) e clorofórmio (CIM=1500 mg/ml). Segundo Victório e colaboradores (2009)
parâmetros como tempo, solvente, temperatura e técnica de extração influenciam a extração
de metabólitos secundários. Outro estudo demonstrou que diferentes técnicas de extração
podem interferir quantitativamente e qualitativamente na composição do extrato (PAIVA et
al., 2004). Além disto, a eficácia terapêutica dos compostos ativos das plantas pode ser
afetada pela localização geográfica, época de colheita e condições de armazenamento entre
outros fatores. Esses fatores poderiam, em determinados casos, serem responsáveis pelas
observações contrastantes na ação farmacológica da planta (MATU & VAN STADEN, 2003).
As análises de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas para os
extratos de P. aduncum confirmaram os efeitos dos solventes e técnicas de extração sobre a
composição dos extratos, pois ao utilizar vários métodos de extração pode-se identificar um
maior número de compostos. A coincidência nos valores de CIM entre as extrações por
decocção e maceração preparadas com o mesmo solvente pode ser correlacionada com a
semelhança do perfil fitoquímicos desses extratos.
Os principais constituintes voláteis que identificamos nos extratos de P. aduncum
foram sesquiterpenos (Cariofileno, -Calacoreno, -Elemeno, Cis- - cadineno, Germacreno
D, Óxido de Linalol, Nerolidol, β-Elemeno, δ-Cadineno, α-Cariofileno), monoterpeno
(Linalol) e álcool graxo (Falcarinol). Isso está de acordo com trabalhos anteriores que
demonstraram que os componentes voláteis das partes aéreas de espécies de Piperaceae são
misturas variáveis, com predomínio de sesquiterpenos e monoterpenos, embora diterpenos e
fenilpropanóides também sejam encontrados (OKUNADE et al., 1997, NOSTRO et al., 2000,
MARTINEZ et al.,2003, NAVICKIENE et al., 2006).
Os sesquiterpenos são substâncias que apresentam esqueletos carbônicos com ampla
atividade antibacteriana, anti-fúngica e inibidores enzimáticos (ABRAHAM, 2001). O
composto cariofileno e seu isômero α–cariofileno classificados como sesquiterpenos,
47
apresentaram atividade antiinflamatória e antitumoral (VALLILO, 2006, RUDIGER et al.,
2007). Estudos também evidenciaram a presença destes metabólitos em outras plantas, tais
como, Ageratum conyzoides L (CASTRO et al., 2004), Leonurus sibiricus L (ALMEIDA et
al., 2005), Pothomorphe umbellata (MESQUITA et al., 2005).
O -Elemeno, Cis- -cadineno, Germacreno D e Nerolidol foram os compostos
identificados em maior quantidade nos extratos de P. aduncum. Um estudo realizado em
Papua Nova Guiné com extrato de folhas de P. aducum identificou os mesmos compostos
encontrados neste estudo, com exceção dos metabólitos -Calacoreno, Cis- -cadineno,
Óxido de Linalol, Linalol e Falcarinol (RALI et al., 2007). Sendo assim, é importante
ressaltar que a composição do extrato pode ser influenciada por vários fatores, tais como:
solvente, temperatura, métodos de extração, condições climáticas e geográficas (MATU &
VAN STADEN, 2003, PAIVA et al., 2004, ADEKUNLE & IKUMAPAYI , 2006,
VICTÓRIO et al.,2009).
O estudo revelou que extratos de P. ruderale, P. aduncum e C.citratus, além do óleo
essencial de C. citratus apresentaram forte atividade antibacteriana contra importantes
espécies de bactérias anaeróbias periodontopatogências, sugerindo que eles podem ser úteis
para o desenvolvimento de novos compostos direcionados para a prevenção e/ou tratamento
de doenças periodontais causadas por esses microrganismos.
48
7 CONCLUSÕES
Os extratos de Porophyllum ruderale, Piper aduncum e Cymbopogon citratus
apresentaram forte atividade antibacteriana contra P. anaerobius;
O óleo essencial de C. citratus apresentou forte atividade antibacteriana contra A.
actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P. anaerobius;
Os extratos de Porophyllum ruderale e de Piper aduncum apresentaram forte
atividade antibacteriana contra P. anaerobius;
Os extratos de P. aduncum e de C. citratus apresentaram atividade moderada contra
A. actinomycetemcomitans;
Os extratos obtidos pelos diferentes métodos de extração com solvente hexânico
foram mais ativos do que aqueles obtidos com etanol;
Os principais constituintes voláteis identificados nos extratos de P. aduncum foram
sesquiterpenos;
49
8 PERSPECTIVAS PARA CONTINUIDADE DO TRABALHO
Analisar, separar e determinar a CIM e CBM dos constituintes presentes nos extratos
de P. ruderale, P. aduncum e C. citratus;
Determinar as curvas de morte de A. Actinomycetemcomitans, F. nucleatum e P.
anaerobius na presença de diferentes concentrações dos extratos de P. ruderale, P.
aduncum e C. citratus, para se definir o mecanismo de ação (bactericida ou
bacteriostático).
Realizar testes para avaliar a atividade antiinflamatória, antitumoral e leishmanicida
dos extratos;
Realizar análise de toxicidade celular dos extratos.
50
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