CHAPITRE 1 : CONTEXTE ET PROBLÉMATIQUE
1.3. IMPLANTATION D’UNE INNOVATION
Foi determinada a caracterização química dos extratos das algas Lobophora variegata (metanol), Caulerpa prolifera (hexano), Padina gymnospora (acetona), Hypnea musciformis (acetona) e Ulva fasciata (metanol) que inibiram o maior número de bactérias. Através da técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS), foram obtidos os cromatogramas apresentados nas Figuras 25, 26, 25, 27, 28 e 29. A identificação dos componentes foi realizada por comparação dos espectros de massas obtidos com os registros do banco de dados do National Institute of Standards and Technology (NIST). Os maiores picos obtidos dos compostos, em relação à área, estão especificados nas tabelas 7, 8, 9, 10 e 11.
As extrações utilizando solventes orgânicos polares (acetona, etanol e metanol) e apolar (hexano) resultaram em quantidade significativa de ácidos graxos insaturados e saturados. Os compostos majoritários, considerando a área no gráfico cromatográfico, foram os ácidos palmítico e oleico para os extratos metanólico, hexânico e cetônico das algas
Vale ressaltar a ação inibitória desses extratos também contra estirpes de
Salmonella ser. Braenderup LAMAP 18 e LAMAP 11, Salmonella ser. Madelia e Salmonella
ser. Panama e as espécies de Vibrio mimicus, V. coralliilyticus, V. logei, V. harveyi, V. alginolyticus, V.parahaemolyticus ATCC 17802, S. aureus ATCC 25923 e E. coli ATCC 259222 potencialmente patogênicos para humanos e organismos aquáticos cultivados.
O extrato cetônico da Hypnea musciformis, foi, em sua maioria (70%), composto por ácido oleico. Já o extrato metanólico obtido a partir da Ulva fasciata, 50% da sua composição foi ácido propiônico, no entanto, não foi encontrado na literatura relatos de atividade antimicrobiana e/ ou antiviral deste composto. Destaca-se na caracterização desse extrato da U. fasciata, além de outros compostos minoritários, o ácido azelaico. Há relatos que esse ácido possui propriedades bacteriostáticas e bactericidas contra vários microrganismos (FITTON; GOA, 1991). Segundo estudos este composto é de uso tópico para o tratamento de acne comedoniana e inflamatória, leve e moderada (https://www.dermage.com.br. Acesso em 20 agosto 2017). Ressalta-se também a detecção de tiomersal, um contaminante no extrato, este é usado como conservante em alguns cosméticos, produtos farmacêuticos tópicos e produtos de drogas biológicas, incluindo vacinas, porém é considerado tóxico para as células humanas (GEIER et al., 2015).
Destaca-se o extrato metanólico da U. fasciata por ter exibido uma atividade antiviral de 100% contra o vírus DENV-3, além de inibir o crescimento bacteriano, porém não foi encontrado na literatura relato de atividade contra o vírus causador da dengue (DENV-3) de nenhum desses compostos caracterizados ou mesmo do extrato bruto.
Estudos anteriores comprovaram o potencial antibacteriano e antifúngico que os ácidos palmítico, linolênico, linoleico, oléico, esteárico e mirístico apresentam (AGORAMOORTHY et al., 2007; PLAZA et al., 2010). O alto percentual de ácidos graxos encontrados em extratos de organismos vegetais, além de ter grande valor nutricional e benefícios gerais para a saúde humana, resulta em potenciais propriedades na aplicação clínica (SHUKLA et al., 2017).
A quantidade de ácidos graxos encontrados nos extratos é um indicativo de que a atividade antibacteriana dos extratos está diretamente relacionada à presença desses ácidos. Contudo, as atividades biológicas de extratos vegetais poderiam estar relacionadas a união ou sinergismos de muitos dos compostos presentes, que além dos ácidos graxos, possuem compostos halogenados e sulfatados, terpenos, ésteres, álcoois, aldeídos, carotenóides, clorofilas, compostos fenólicos, entre outros (CARVALHO; ROQUE, 2000; GRESSLER, 2010; PEREIRA; TEIXEIRA, 1998; RAYMUNDO; HORTA; FETT, 2004).
Apesar da variedade de compostos existentes em extratos naturais, o fator limitante para produção em larga escala são as baixas concentrações que podem estar disponíveis, por isso a importância em otimizar a recuperação dessas substâncias através de metodologias eficientes (GIL-CHÁVEZ et al., 2013).
Figura 25- Perfil cromatográfico obtido por GC/MS do extrato metanólico da alga Lobophora variegata.
Tabela 7- Compostos detectados nos extrato metanólico da alga Lobophora variegata por meio de CG-EM.
Pico Área Altura A/H Nome Base m/z Área% ght%
4 340779 187217 1.82 Éter de trimetilsililo de glicerol
73.10 5.73 7.17 5 104542 51174 2.04 Ácido láurico, éster
trimetilsilílico
73.10 1.76 1.96 7 238890 115273 2.07 Ácido mirístico, éster
trimetilsilílico
117.10 4.01 4.41 9 122303
0
543595 2.25 Ácido palmítico, éster trimetilsilílico
117.05 20.55 0.82 11 185509 83476 2.22 Ácido palmítico, éster
trimetilsilílico
73.05 3.12 3.20 12 205080
9
879391 2.33 Ácido oleico, éster trimetilsilílico
73.10 34.45 3.68 13 223363 81745 2.73 Ácido oleico, éster
trimetilsilílico 73.10 3.75 3.13 14 95140 37217 2.56 Ácido octadecanóico, éster trimetilsilílico 117.05 1.60 1.43 20 283284 80506 3.52 Estigmasterol trimetilsilil éter 129.05 4.76 3.08 Base m/z: valor da razão de massa/carga, refere-se à massa do íon; ght%: percentual de altura.
Figura 26- Perfil cromatográfico obtido por GC/MS do extrato hexânico da alga Caulerpa prolifera.
Tabela 8- Compostos detectados nos extratos hexânicos da alga Caulerpa prolifera por meio de CG-EM.
Pico Área Altura A/H Nome Base m/z Área% ght%
3 97999 45996 2.13 Ácido láurico, éster trimetilsilílico
75.05 0.47 0.58 4 83761 41367 2.02 Ácido mirístico, éster
trimetilsilílico
117.05 0.40 0.52 5 442170 98685 4.48 Ácido palmítico, éster
trimetilsilílico 73.10 2.13 1.24 6 439912 4 195301 4
2.25 Ácido palmítico, éster trimetilsilílico 117.05 21.19 4.56 8 798031 8 279833 4
2.85 Ácido oleico, éster trimetilsilílico
73.10 38.44 5.20 9 766238 260971 2.94 Ácido oleico, éster
trimetilsilílico
73.10 3.69 3.28 10 312322 139456 2.24 Ácido esteárico, éster
trimetilsilílico
117.05 1.50 1.75 11 892158 293597 3.04 Ácido hexanedióico,
éster bis (2-etil-hexil)
129.10 4.30 3.69 12 126758 51745 2.45 Ácido 9-octadecenóico, éster1,2,3- propanotriílico 55.10 4.30 3.69 15 349735 111255 3.14 13-Docosenamida, (Z) - 59.05 1.68 1.40 Base m/z: valor da razão de massa/carga, refere-se à massa do íon; ght%: percentual de altura.
Figura 27- Perfil cromatográfico obtido por GC/MS do extrato cetônicos da alga Padina gymnospora .
Tabela 9- Compostos detectados nos extratos cetônicos da alga Padina gymnospora por meio de CG-EM.
Pico Área Altura A/H Nome Base m/z Área% ght%
3 363296 200955 1.81 Éter trimetilsilílico de glicerol
73.10 6.96 8.44 7 148174 65723 2.25 Ácido mirístico, éster
trimetilsilílico 73.10 2.84 2.76 9 30008 23065 1.30 Ácido palmitelaidico, éster trimetilsilílico 73.10 0.58 0.97 10 146837 8
677470 2.17 Ácido palmítico, éster trimetilsilílico 73.10 28.14 8.46 11 131132 81975 1.60 Ácido 9,12 octadecadienóico (Z, Z) -, trimetilsililo 73.05 2.51 3.44 12 208595 1
870212 2.40 Ácido oleico, éster trimetilsilílico 73.10 39.97 6.56 13 190301 69748 2.73 Trans-13-octadecenoico, éster trimetilsilílico 73.05 3.65 2.93 14 112547 53520 2.10 Ácido octadecanóico, éster trimetilsilílico 117.05 2.16 2.25 Base m/z: valor da razão de massa/carga, refere-se à massa do íon; ght%: percentual de altura.
Figura 28- Perfil cromatográfico obtido por GC/MS do extrato cetônico da alga Hypnea musciformis.
Tabela 10- Compostos detectados nos extratos cetônicos da alga Hypnea musciformis por meio de CG-EM.
Pico Área Altura A/H Nome Base m/z Área% ght%
2 3745062 411987 9.09 Ácido palmítico, éster trimetilsilílico
117.05 6.26 2.58 3 6818103 1870109 3.65 Ácido palmítico, éster
trimetilsilílico
117.05 11.39 1 1.69 4 42613585 11020392 3.87 Ácido oléico, éster
trimetilsilílico
73.05 71.21 8.91 5 3320196 1264743 2.63 Ácido oléico, éster
trimetilsilílico
73.10 5.55 7.91 Base m/z: valor da razão de massa/carga, refere-se à massa do íon; ght%: percentual de altura.
Figura 29- Perfil cromatográfico obtido por GC/MS do extrato metanólico da alga Ulva fasciata.
Tabela 11- Compostos detectados no extrato metanólico da Ulva fasciata por meio de CG-EM.
Pico Área Altura A/H Nome Base m/z Área% ght%
9 1730603 909042 1.90 Ácido butanóico, 4 - [(trimetilsilil) oxi] -, trimetilsililo 147.05 7.16 1.35 10 1716230 935693 1.83 Éter trimetilsilílico de glicerol 73.05 7.10 1.68 15 102313 38826 2.64 Ácido azelaico, éster de
bis(trimetilsililo)
73.10 0.42 0.48 17 97748 42301 2.31 Ácido mirístico, éster
trimetilsilílico
73.05 0.40 0.53 23 1402004 583221 2.40 Ácido palmítico, éster
trimetilsilílico
117.05 5.80 7.28 25 97973 36368 2.69 Ácido oleico, éster
trimetilsilílico
73.10 0.41 0.45 Base m/z: valor da razão de massa/carga, refere-se à massa do íon; ght%: percentual de altura.
Além dos altos teores de ácidos graxos detectados na composição dos extratos das algas analisadas na presente pesquisa, dentre outros compostos minoritários, na literatura encontram-se alguns com atividades biológicas comprovadas, dos quais podem ser citados: polissacarídeos sulfatados, alginato, pigmentos, carotenóides e compostos fenólicos (ALMEIDA, 2014; FLEITA; EL-SAYED; RIFAAT, 2015; PAIVA et al., 2011; PÉREZ et al., 2016; RODRIGUES et al., 2009; SOUSA et al., 2008).
Pode-se afirmar a importância destes extratos no que diz respeito à atividade biológica contra bactérias planctônicas e vírus causador da dengue. Destaca-se ainda que, dentre os extratos submetidos à cromatografia, o da U. fasciata neutralizou 100% do vírus DENV-3, além de ter inibido o crescimento das estirpes de Salmonella e Vibrio com perfil de multirresistência, E. coli ATCC 259222 nas condições testadas no presente trabalho.
7 CONCLUSÃO
1. As macoralgas marinhas Lobophora variegata, Padina gymnospora, Hypnea musciformis,
Ulva fasciata, Ulva lactuca e Caulerpa prolifera apresentam componentes em suas estruturas com ação antimicrobiana com efeito inibidor sobre estirpes bacterianas com perfis de resistência a substâncias comerciais como ampicilina, nitrofurantoína, oxitetraciclina, tetraciclina, cefalotina, cefotaxima e eritromicina.
2. As diferenças verificadas nos resultados de atividade bactericida usando uma técnica cromatográfica (bioautografia) indica que a bioatividade está relacionada ao sinergismo entre vários componentes presentes nos extratos.
3. O extrato metanólico da Padina gymnospora foi eficiente na inibição da formação do biofilme monoespecífico da estirpe de Salmonella ser. Braenderup com ação a partir da concentração de 0,125mg/mL e inibição completa alcançada na concentração de 8mg/mL; 4. Ficou comprovado o efeito antiviral de componentes dos extratos das macroalgas marinhas, nas condições testadas, frente ao vírus da dengue DENV-3.
5. Os compostos majoritários extraídos sequencialmente do material algal com solventes orgânicos em gradiente crescente de polaridade foram ácidos palmítico e oleico que já comprovaram o potencial antimicrobiano, além do ácido propiônico que não foi encontrado na literatura relatos de atividade antimicrobiana. Outros compostos minoritários também foram caracterizados, alguns com reconhecida atividade antibacteriana como o ácido azeláico, esteárico e mirístico.
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