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Tipo: Tese
Data do documento: 6-Mai-2022
Autor(es): BEZERRA, Fernanda Wariss Figueiredo Bezerra
Primeiro(a) Orientador(a): CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de
Título: Extração de compostos bioativos de folhas de croton matourensis Aubl. com CO2 Supercrítico: determinação da composição química, atividade antioxidante e atividade biológica
Citar como: BEZERRA, Fernanda Wariss Figueiredo Bezerra. Extração de compostos bioativos de folhas de croton matourensis Aubl. com CO2 Supercrítico: determinação da composição química, atividade antioxidante e atividade biológica. Orientador: Raul Nunes de Carvalho Junior. 2022. 105 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16184. Acesso em:.
Resumo: A espécie Croton matourensis apresenta benefícios à saúde, devido a sua composição que possuí alta concentração em compostos bioativos como compostos fenólicos, terpenos, ácidos fenólicos e fenilpropanoides. O método mais usado para obter seus extratos é a hidrodestilação, entretanto a extração com dióxido de carbono supercrítico (CO2-SC) é um método ambientalmente amigável, com alta seletividade e capaz de obter extratos com alta concentração em larixol, um diterpeno oxigenado de alto valor econômico e com diversas atividades biológicas. Neste contexto, a presente tese objetivou usar a tecnologia supercrítica para obter extratos das folhas de C. matourensis com alta concentração em larixol e avaliar sua potencial atividade anti-inflamatória, neuroprotetora e antiviral contra o vírus da COVID- 19. Para isso, na primeira etapa da tese foi realizada a extração das folhas de C. matourensis com CO2-SC em diferentes condições de temperatura (40 e 50 °C) e pressão (100 a 400 bar), a extração supercrítica foi comparada com a hidrodestilação (HD) e a extração hexânica (EH) por meio da avaliação do rendimento mássico, da composição química e da atividade antioxidante dos extratos, posteriormente foi realizado o modelo experimental de isquemia focal no córtex motor de ratos utilizando o extrato obtido na melhor condição operacional com CO2-SC. Os maiores rendimentos foram obtidos na EH (5,73 ± 0,26%) e na condição a 50°C/400 bar (5,60 ± 0,06%), os quais foram estatisticamente iguais (p > 0,05), a condição supercrítica foi mais vantajosa na obtenção do larixol (48,49%) em comparação à EH (2,93%). Os extratos obtidos pelos diferentes métodos apresentaram elevado valor de compostos fenólicos totais (51,81 ± 2,03 a 79,53 ± 1,19 mgEAG/g extrato), flavonoides totais (2,50 ± 0,20 - 6,89 ± 0,45 mgEQ/g extrato) e atividade antioxidante com percentual de inibição máximo igual a 83,26 ± 0,58% na concentração de 14 mg/mL. O estudo de isquemia cerebral focal revelou que os animais tratados com o extrato de C. matourensis apresentaram maior redução da área de lesão do que os tratados com a solução controle (Tween 5%), sugerindo seu potencial efeito anti-inflamatório e neuroprotetor. Na segunda etapa da tese, foi realizado o estudo in silico para avaliar as interações entre o ligante larixol e quatro receptores do SARS-CoV-2. Os resultados de docagem molecular mostraram que o modo de interação desempenhou papel fundamental de interação com o larixol, principalmente na interação com a Spike-protease. O estudo mostrou através da energia de afinidade que o ligante apresentou conformações estáveis, formando um complexo estável com os receptores, estando em conformidade com o sítio catalítico dos receptores. Os dados de docagem molecular, dinâmica molecular e energia livre de Gibbs apontaram que o larixol pode se ligar ao compartimento de ligação dos receptores, evidenciando sua potencial atuação como agente antiviral ou agente usado em conjunto com outras terapias que forneçam linha de defesa contra doenças associadas ao coronavírus. Desta forma, a tese mostrou que o extrato das folhas de C. matourensis obtido com CO2-SC apresentou alta concentração em larixol, com potenciais atividades anti-inflamatória, neuroprotetora e antiviral, apresentando potencial para ser aplicado como insumo nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica.
Abstract: The Croton matourensis species has health benefits, due to its composition, which has a high concentration of bioactive compounds such as phenolic compounds, terpenes, phenolic acids and phenylpropanoids. The most used method to obtain its extracts is hydrodistillation, however the extraction with supercritical carbon dioxide (SC-CO2) is an environmentally friendly method, with high selectivity and capable of obtaining extracts with a high concentration of larixol, an oxygenated diterpene of high economic value and with several biological activities. In this context, the present thesis aimed to use supercritical technology to obtain extracts from leaves of C. matourensis with a high concentration of larixol and to evaluate its potential anti-inflammatory, neuroprotective and antiviral activity against the COVID-19 virus. For this, in the first stage of the thesis, the extraction of C. matourensis leaves with SC-CO2 was carried out under different conditions of temperature (40 and 50 °C) and pressure (100 to 400 bar), the supercritical extraction was compared with hydrodistillation (HD) and hexane extraction (HE) through the evaluation of the mass yield, chemical composition and antioxidant activity of the extracts, then the experimental model of focal ischemia in the motor cortex of rats was carried out using the extract obtained in the best operating condition with SC-CO2. The highest yields were obtained in HE (5.73 ± 0.26%) and in the condition at 50°C/400 bar (5.60 ± 0.06%), which were statistically equal (p > 0.05), the supercritical condition was more advantageous in obtaining larixol (48.49%) compared to HE (2.93%). The extracts obtained by the different methods showed a high value of total phenolic compounds (51.81 ± 2.03 to 79.53 ± 1.19 mgGAE/g of extract), total flavonoids (2.50 ± 0.20 - 6.89 ± 0.45 mgQE/g of extract) and antioxidant activity with maximum inhibition percentage equal to 83.26 ± 0.58% at a concentration of 14 mg/mL. The focal cerebral ischemia study revealed that the animals treated with the C. matourensis extract showed a greater reduction in the lesion area than those treated with the control solution (Tween 5%), suggesting its potential anti-inflammatory and neuroprotective effect. In the second stage of the thesis, an in silico study was carried out to evaluate the interactions between the larixol ligand and four SARS-CoV-2 receptors. The molecular docking results showed that the mode of interaction played a fundamental role in the interaction with larixol, mainly in the interaction with Spike- protease. The study showed through the affinity energy that the ligand had stable conformations, forming a stable complex with the receptors, conforming to the catalytic site of the receptors. Molecular docking, molecular dynamics and Gibbs free energy data showed that larixol can bind to the binding compartment of receptors, evidencing its potential role as an antiviral agent or agent used in conjunction with other therapies that provide a line of defense against diseases associated with the coronavirus. Thus, the thesis showed that the extract of C. matourensis leaves obtained with SC-CO2 showed a high concentration of larixol, with potential anti-inflammatory, neuroprotective and antiviral activities, presenting potential to be applied as an input in the food, cosmetic and pharmaceutical industries.
Palavras-chave: Croton matourensis
Larixol
CO2 supercrítico
Estudo in silico
SARS-CoV- 2
Atividade antioxidante
Atividade anti-inflamatória
Efeito neuroprotetor
Atividade antiviral
Croton matourensis
Larixol
Supercritical CO2
Silico study
SARS-CoV-2
Antioxidant activity
Anti-inflammatory activity
Neuroprotective effect
Antiviral activity
Área de Concentração: CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Linha de Pesquisa: PROPRIEDADES QUÍMICAS, BIOQUÍMICAS E MICROBIOLÓGICAS DOS ALIMENTOS E COMPOSTOS BIOATIVOS
APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS E DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
ANÁLISES E DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS DE SEPARAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO APLICADAS EM ALIMENTOS
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Aparece nas coleções:Teses em Ciência e Tecnologia de Alimentos (Doutorado) - PPGCTA/ITEC

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