Estudo da composição química e atividades biológicas de óleos essenciais de Piper divaricatum, Syzygium aromaticum e Siparuna guianensis

A presente tese traz três estudos de revisão de literaturas, onde mostramos o uso do CO2 supercrítico para a obtenção de óleos essenciais de diferentes plantas aromáticas, além disso, são mostradas as diferentes aplicações biológicas de óleos essenciais, como antibacterianas, antifúngicas, antioxidantes, anticâncer, antiparasitária, anti-inflamatória e fitotóxica. Com base nesses estudos foram feitos três manuscritos de pesquisas. O primeiro reporta o uso de CO2 supercrítico em diferentes combinações de temperatura e pressão: 35 e 55 °C e 100, 300 e 500 bar. Também relatamos o uso do processo de hidrodestilação para obtenção de frações do óleo essencial Piper divaricatum. Os rendimentos em massa da extração, composição química, atividade antioxidante e atividade inibitória da acetilcolinesterase (AChE) foram analisados. A extração supercrítica de CO2 apresentou melhor eficiência na obtenção de óleo essencial em comparação à hidrodestilação. A isoterma de 55/500 bar conduziu ao maior rendimento em massa de 7,40 0,08%. O metil eugenol foi o composto com maior concentração variando de 48,01 a 61,85%, sendo a fração obtida na condição de 35ºC / 300 bar a mais efetiva em relação à atividade antioxidante, com valores de 34,69 ± 1,38% (DPPH) e 296,86 ± 8,96 (mgTrolox / mL) (ABTS), respectivamente. Ligantes, após acoplamento molecular, exibiram posições moleculares que promoveram interações com diferentes resíduos de aminoácidos que são importantes para a catálise enzimática com His447. O segundo artigo fala sobre a atividade citotóxica, antimicrobiana e o mecanismo de ação do componente majoritário do óleo essencial de Syzygium aromaticum obtido por CO2 supercrítico. Neste trabalho, fibroblastos gengivais foram expostos ao óleo essencial em diferentes concentrações por uma hora: 5 μL / ml, 7,5 μL / ml e 10 μL / ml. O meio de cultura foi usado como controle. A análise de citotoxicidade foi realizada utilizando o método do brometo de 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT®). A suscetibilidade foi avaliada em três microrganismos Candida albicans, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. As análises estatísticas mostraram diferença significativa na viabilidade celular para a concentração de 10 μL / mL, em relação ao grupo controle. Como resultado, o extrato da planta não apresentou citotoxicidade em concentrações abaixo de 10 μL / mL nos fibroblastos gengivais humanos. O modo de interação do eugenol, principal composto e principal componente responsável pela atividade biológica do óleo essencial, foi avaliado. A ancoragem molecular do eugenol com proteínas importantes da via metabólica dos microorganismos C. albicans, E. coli e S. aureus foram realizadas. Os resultados demonstraram que o composto é capaz de interagir com resíduos catalíticos das enzimas e formar um sistema energeticamente favorável com essas proteínas. Os resultados da ligação da energia livre obtida demonstram essa capacidade. Para o sistema eugenol-Nmiristoiltransferase (C. albicans), o valor de ΔGbin foi -19,01 kcal / mol, para a Enoil redutase (E. Coli) ΔGbind foi igual a -11,31 kcal / mol e para a SarA (S. aureus) ΔGbind foi de -13,58 kcal / mol. E no terceiro artigo falamos sobre o óleo essencial de Siparuna guianensis esse óleo foi obtido por hidrodestilação. A identificação dos compostos químicos foi realizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC / MS). A atividade antimicrobiana foi realizada em quatro microorganismos: Streptococcus mutans, (ATCC 3440), Enterococcus faecalis (ATCC 4083), Escherichia coli (ATCC 25922) e Candida albicans (ATCC-10231). Os estudos de docagem e dinâmica molecular foram realizados com a molécula que apresentou a maior concentração de proteínas alvo-droga, 1ILA (C. albicans), 1C14 (E. coli), 2WE5 (E. faecalis) e 4TQX (S. mutans). Os principais compostos identificados foram: Elemeno (7,58%), Curzereno (7,62%), Germacreno D (8,17%), β-Elemenone (12,76%) e Atractilona (18,96%). Bactérias e fungos Gram-positivos9 foram os mais suscetíveis aos efeitos do óleo essencial. Os resultados obtidos na simulação mostraram que o principal composto atractilona interage com os sítios catalíticos das proteínas alvo, formando sistemas energeticamente favoráveis e permanecendo estáveis durante o período de dinâmica molecular. Os resultado apresentados pelos óleos essenciais das três espécies estudas na presente tese, mostram que eles possuem aplicações em várias áreas de conhecimento como para o controle de microrganismos e como conservante na indústria de alimentos pois tem ação antioxidantes, controle de radicais livres, e como possíveis agentes promotores de atividade neuroprotetora sendo usado principalmente para a inibição da acetilcolinesterase, retardando a hidrolise da acetilcolina, com isso pode melhorar as manifestações colinérgicas nas fendas sinápticas do cérebro humano.