Investigação química e atividades biológicas de extratos de samambaias coletadas nas regiões sul e sudeste do Brasil

Abstract

Antioxidantes, antiinflamatórios e inibidores da enzima monoamina oxidase (MAO) estão relacionados a algumas neuropatologias, como as doenças de Parkinson e Alzheimer, apresentando-se como valiosos agentes terapêuticos. Assim, a pesquisa acerca de novas fontes desses compostos estimula o desenvolvimento de novas opções terapêuticas para melhoria dos sintomas dessas doenças. Samambaias são plantas que pertencem ao grupo das pteridófitas e apresentam cerca de 9000 espécies distribuídas mundialmente. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram as análises química e biológica de 14 extratos de samambaias coletadas no Rio Grande do Sul (RS) e em São Paulo (SP). Os extratos brutos etanólicos das samambaias foram analisados utilizando CLAE, com detector de arranjo de diodos. Os extratos foram testados in vitro quanto às suas capacidades antioxidantes, pelo método do potencial reativo total (TRAP), nas concentrações de 0,1; 1,0; 10,0; 50,0 e 100,0 μg/mL. Quercetina e mangiferina também foram avaliadas (1,0; 10,0 e 100,0 μM). O ensaio de antiquimiotaxia foi realizado utilizando placa de 48 poços, no qual os extratos foram testados nas concentrações de 0,01; 0,10; 1,0 e 10,0 µg/mL. Mangiferina foi avaliada a 0,1; 1,0; 10,0; 50,0 e 100,0 µM. A avaliação de integridade da membrana celular de células polimorfonucleares na presença dos extratos (10 µg/mL) foi realizada utilizando-se neutrófilos, pelo método de liberação da lactato desidrogenase citosólica. A atividade inibitória da MAO foi realizada utilizando método baseado em fluorescência, testando-se os extratos a 100 µg/mL. A maioria dos extratos das plantas analisadas apresentou cromatograma com alta complexidade química. Na espécie Asplenium gastonis foi caracterizado o glicosil flavonóide hesperidina, além de dois derivados do canferol, enquanto que A. serra apresentou a xantona mangiferina. A análise das plantas da família Blechnaceae, em duas espécies (Blechnum occidentale e B. brasiliense) permitiu a identificação de ácido caféico. Em B. occidentale, ácido clorogênico também foi identificado. O cromatograma do extrato de B. binervatum demonstrou presença de rutina e quercetina 3D-galactosídeo, sendo este último composto encontrado também no extrato de B. brasiliense. Em Cyathea phalerata três derivados glicosilados de canferol foram identificados. O cromatograma de Lastreopsis amplissima demonstrou presença de cumarina e seus derivados. A investigação química das outras espécies deste trabalho não foi possível, com base nos padrões utilizados. Todas as amostras apresentaram potente efeito antioxidante a 10 µg/mL. Asplenium serra, Lastreopsis amplissima (coletada no RS) e Cyathea dichromatolepis foram as mais ativas, sendo que os valores não diferem, estatisticamente, de alguns outros extratos (p < 0,05). Quercetina e mangiferina, mesmo na mais baixa concentração testada (1 µM), apresentaram pronunciada capacidade antioxidante. No teste de antiquimiotaxia, as amostras mais ativas foram: Asplenium serra (94,06 ± 1,63%), Didymochlaena truncatula (93,41 ± 0,93%) e Blechnum occidentale (92,08 ± 1,41), sendo seus valores comparáveis aos da mangiferina e de outras 5 espécies avaliadas (p < 0,05). Todos os extratos demonstraram viabilidade da membrana no teste para alterações morfológicas. As amostras mais ativas frente a MAO-A, a 100 µg/mL, foram D. truncatula (82,61%), Alsophila setosa (82,21%), Blechnum brasiliense (79,47%), Cyathea phalerata (74,07%) e C. delgadii (70,32%). Todos os extratos foram menos ativos frente a MAOB, indicando alta seletividade, especialmente de alguns extratos, para inibição apenas da subunidade A desta enzima. Blechnum brasiliense foi a única das espécies avaliadas que demonstrou potentes atividades em todos testes realizados. Investigações adicionais são necessárias a fim de identificar qual (is) composto (s) é (são) responsável (is) por essas atividades. Estes achados contribuem para a avaliação química e conhecimento farmacológico sobre essas samambaias brasileiras.

Antioxidants, anti-inflammatory and monoamine oxidase (MAO) inhibitors are related with some neuropatologies, such as Parkinson and Alzheimer diseases, being characterized as valuable therapeutic agents. Therefore, research on new sources of these compounds stimulating the development of new therapeutic options to improve the symptoms of these diseases. Ferns are a group of pteridophytes that present 9,000 species all around the world. Thus, the objectives of this study were the chemical and biological analysis of 14 extracts from ferns collected in Rio Grande do Sul (RS) and in São Paulo (SP). The crude ethanolic extracts of ferns were analyzed using RP-LC, with a DAD detector. The extracts were tested for their in vitro antioxidant activity, using the total reactive antioxidant potential (TRAP) method, at concentrations of 0.1, 1.0, 10.0, 50.0 and 100.0 μg/mL. Quercetin and mangiferin were also tested in the concentrations of 1.0, 10.0 and 100 μM. The antichemotaxic assay was performed using a 48-well plate and the extracts were assayed at concentrations of 0.01, 0.10, 1.0 and 10.0 µg/mL. Mangiferin was tested at concentrations of 0.1, 1.0, 10.0, 50.0 and 100.0 µM. The cytotoxic effects of ferns (10 µg/mL) on polymorphonuclear neutrophils were determined by the release of the cytosolic lactate dehydrogenase. The MAO inhibitory activity, of the extracts at 100 µg/mL, was also performed, using a fluorescence-based method. The majority of the analyzed plants showed high complexity in their extracts. In the species Asplenium gastonis, the glycosil flavonoid hesperidin, as well as, two kaempferol derivatives, were characterized, while A. serra presented the xanthone mangiferin. For the Blechnaceae family, two species (Blechnum occidentale and B. brasiliense) showed caffeic acid in their extracts. For B. occidentale, chlorogenic acid was also identified. The extract of B. binervatum presented rutin and quercetin 3Dgalactoside, being this last compound found also in B. brasiliense chromatogram. The analysis of Cyathea phalerata allowed the identification of three kaempferol-glycoside derivates. Lastreopsis amplissima chromatogram showed the presence of coumarin and its derivatives. The chemical investigation of some other analyzed species was not possible, based on the available standards used. Results of the antioxidant potential showed that all samples presented strong antioxidant effects at 10 µg/mL. The highest values of activity were found for Asplenium serra, Lastreopsis amplissima (collected in RS) and Cyathea dichromatolepis, although their values do not differ significantly from some other samples (p < 0.05). Quercetin and mangiferin, even at the lowest concentration of 1 µM, presented strong antioxidant capacity. In the antichemotactic assay, the most active samples were Asplenium serra (94.06 ± 1.63%), Didymochlaena truncatula (93.41 ± 0.93%) and Blechnum occidentale (92.08 ± 1.41), where their activity was compared to another 5 fern extracts tested and to mangiferin (p < 0.05). All extracts showed adequate membrane cell viability when assayed for morphological alterations. The most active samples against MAO-A, at 100 µg/mL, were D. truncatula (82.61%), Alsophila setosa (82.21%), Blechnum brasiliense (79.47%), Cyathea phalerata (74.07%) and C. delgadii (70.32%). All samples were less active against MAO-B, indicating a high selectivity, especially for some extracts, to inhibit only the subunit A of the enzyme. Blechnum brasiliense was the only one species, among the analyzed, that showed potent activity for all tests. Further investigations are necessary in order to identify which compound/s is/are responsible for the demonstrated activities. These findings contribute to the chemical evaluation and also to the pharmacological knowledge about these Brazilian fern species.