UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS AVALIAÇÃO DO POTENCIAL MICROBICIDA DAS FOLHAS DA ESPÉCIE Ayapana triplinervis Vahl. Tamyris Regina Matos Lopes BELÉM – PA 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS AVALIAÇÃO DO POTENCIAL MICROBICIDA DAS FOLHAS DA ESPÉCIE Ayapana triplinervis Vahl. Autora: Tamyris Regina Matos Lopes Orientadora: Profª. Drª. Marta Chagas Monteiro Co-orientadora: Profª. Drª. Ana Cristina Baetas Gonçalves Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências Farmacêuticas, área de concentração: Fármacos e Medicamentos, do Instituto de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Pará, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Ciências Farmacêuticas. BELÉM – PA 2014 FICHA CATALOGRÁFICA Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) Biblioteca do Instituto de Ciências da Saúde – UFPA Lopes, Tamyris Regina Matos. Avaliação do potencial microbicida das folhas da espécie Ayapana triplinervis Vahl. / Tamyris Regina Matos Lopes ; orientadora, Marta Chagas Monteiro, co- orientadora, Ana Cristina Baetas Gonçalves. — 2014 Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Ciências da Saúde, Faculdade de Farmácia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Belém, 2014. 1. 1. Ayapana triplinervis. 2. Plantas Medicinais. 3. Ação Antimicrobiana. I. Título. CDD. 22.ed. : 615.321 FOLHA DE APROVAÇÃO Tamyris Regina Matos Lopes AVALIAÇÃO DO POTENCIAL MICROBICIDA DAS FOLHAS DA ESPÉCIE Ayapana triplinervis Vahl. Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências Farmacêuticas, área de concentração: Fármacos e Medicamentos, do Instituto de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Pará, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Ciências Farmacêuticas. Aprovado em: 06/12/2013 Banca examinadora: _________________________________________ Profa. Dra. Ana Cristina Baetas Gonçalves – UFPA _________________________________________ Prof. Dr. José Maria dos Santos Vieira – UFPA _________________________________________ Profa. Dra. Marcieni Ataide de Andrade– UFPA (Suplente) _________________________________________ Profa. Dra. Marta Chagas Monteiro – UFPA Orientadora SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 01 2 REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................... 03 2.1 PLANTAS MEDICINAIS ..................................................................................... 03 2.2 MEDICINA TRADICIONAL NO BRASIL ......................................................... 04 2.3 ESPÉCIE AYAPANA TRIPLINERVIS VAHL. ...................................................... 06 2.3.1 Ayapana triplinervis V. e seu uso empírico no mundo e no Brasil ............ 06 2.4 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA ..................................................................... 11 2.4.1 Principais bactérias importantes na clínica associados ao mecanismo de resistência ....................................................................................................... 15 2.4.1.1 Staphylococcus aureus ........................................................................... 16 2.4.1.2 Enterococcus faecalis ............................................................................. 18 2.4.1.3 Pseudomonas aeruginosa ....................................................................... 22 2.4.1.4 Escherichia coli ...................................................................................... 24 2.4.1.5 Proteus mirabilis .................................................................................... 25 2.4.1.6 Klebsiella pneumoniae ........................................................................... 26 2.5 DESENVOLVIMENTO DE FÁRMACOS A PARTIR DE PLANTAS .............. 27 3 OBJETIVOS ............................................................................................................. 29 3.1 OBJETIVO GERAL .............................................................................................. 29 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 29 4 MATERIAL E MÉTODO. ...................................................................................... 30 4.1 TRATAMENTO PRELIMINAR DO MATERIAL VEGETAL. ......................... 30 4.1.1 Coleta do material botânico ......................................................................... 30 4.1.2 Limpeza, secagem e preparo do material vegetal ...................................... 30 4.1.3 Obtenção dos extratos hexânico, de acetato de etila, metanólico e hidroalcoólico ................................................................................................. 30 4.1.4 Obtenção das frações do extrato metanólico .............................................. 31 4.2 AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA. .................................... 34 4.2.1 Obtenção e manutenção das cepas testadas. ............................................... 34 4.2.2 Preparo dos meios de cultura ....................................................................... 36 4.2.3 Preparo dos inóculos bacterianos ................................................................. 36 4.2.4 Avaliação da atividade antimicrobiana dos diferentes extratos de A. triplinervis V. frente a bactérias gram-negativas e gram-positivas pela técnica de microdiluição ................................................................................ 36 4.2.5 Detecção da Concentração Inibitória Mínima (CIM) ............................... 39 4.2.6 Contagem da Concentração Bactericida Mínima (CBM) ......................... 40 5 RESULTADOS ......................................................................................................... 41 Resultados com os extratos de Ayapana triplinervis 5.1 ANÁLISE FITOQUÍMICA ................................................................................... 41 5.2 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA FRENTE À S. AUREUS ............................. 42 5.3 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA FRENTE À E. FAECALIS ......................... 43 5.4 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA FRENTE À E. COLI .................................. 45 5.5 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA FRENTE À P. AERUGINOSA ................... 47 Resultados com as frações do extrato metanólico de Ayapana triplinervis 5.6 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DAS FRAÇÕES DO EXTRATO METANÓLICO FRENTE A BACTÉRIAS GRAM-NEGATIVAS 5.6.1 Escherichia coli - ATCC 8739 ....................................................................... 49 5.6.2 Escherichia coli – Isolado Clínico .................................................................. 52 5.6.3 Pseudomonas aeruginosa – ATCC 25853 .................................................... 53 5.6.4 Proteus mirabilis e Klebsiella pneumoniae– ATCC 15290 e 10031 ............ 54 6 DISCUSSÃO ............................................................................................................. 56 7 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 67 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 68 LISTA DE FIGURAS Página Figura 1 - Fotografia da espécie Ayapana triplinervis V. 7 Figura 2 - Estrutura básica das cumarinas. 10 Figura 3 - Principais fatores que podem influenciar o acúmulo de 11 metabólitos secundários nas plantas. Figura 4 - Estruturas químicas de compostos antimicrobianos 13 comumente encontrados em plantas Figura 5 - Componentes estruturais de S. aureus. Fonte: Adaptado de 17 Lowy, 1998. O painel A mostra a superfície e as proteínas secretoras. A síntese de muitas destas proteínas depende da fase de crescimento, como mostra o gráfico, e é controlada por genes regulatórios. O painel B e C mostra segmento do envelope celular. TSST-1 simboliza a toxina do choque tóxico. Figura 6 - Esquema de empacotamento da cromatografia em coluna. 32 Figura 7 - Esquema de eluição da cromatografia camada delgada 34 Figura 8 - Bactérias em meio específico. A. S. aureus semeado em 35 ágar manitol; B. E. faecalis em ágar sangue; C. E. coli em ágar Mac-Conkey e D. P. aeruginosa em ágar cetrimide. Figura 9 - Representação esquemática simplificada da microdiluição 37 em placas de 96 poços para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM). Figura 10 - Esquema representativo da Diluição de extratos e frações 38 – de eppendorfs aos poços. Figura 11 - Representação esquemática simplificada da microplacas de 38 96 poços na microdiluição dos diferentes extratos – 1ª etapa de experimentos. A. 500 µg/mL; B. 250 µg/mL; C. 125 µg/mL; D. 62,5 µg/mL; E. 31,3 µg/mL. Figura 12 - Representação esquemática simplificada da microplacas de 39 96 poços na microdiluição das frações do extrato metanólico. 2ª etapa de experimentos. A. 500 µg/mL; B. 250 µg/mL; C. 125 µg/mL; D. 62,5 µg/mL; E. 31,3 µg/mL. Figura 13 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 42 Bactericida Mínima (CBM) do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a S. aureus (ATCC 6538). Figura 14 - Controle de crescimento positivo S. aureus (ATCC 6538). 42 Figura 15 - Concentração inibitória mínima (CIM) e menor 43 concentração testada do Extrato Hidroalcoólico de A. triplinervis V. frente a E. faecalis (ATCC 29212). Figura 16 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e maior 43 concentração testada do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. faecalis (ATCC 29212). Figura 17 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e menor 44 concentração testada do Extrato Acético de A. triplinervis V. frente a E. faecalis (ATCC 29212). Figura 18 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e menor 44 concentração testada do Extrato Hexânico de A. triplinervis V. frente a E. faecalis (ATCC 29212). Figura 19 - Inóculo e DMSO 10%. frente a E. faecalis (ATCC 29212). 45 Figura 20 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 45 Bactericida Mínima (CBM) do Extrato Hidroalcoólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 21 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 46 Bactericida Mínima (CBM) do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 22 - Concentração Bactericida Mínima (CBM) e maior 46 concentração testada do Extrato de Acetato de Etila de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 23 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 47 Bactericida Mínima (CBM) do Extrato Hexânico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 24 - Inóculo e DMSO 10%. frente a E. coli (ATCC 8739). 47 Figura 25 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 48 Bactericida Mínima (CBM) do Extrato Hidroalcoólico de A. triplinervis V. frente a P. aeruginosa (ATCC 25853). Figura 26 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e maior 48 concentração testada do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a P. aeruginosa (ATCC 25853). Figura 27 - Inóculo e DMSO 10%. frente a P. aeruginosa (ATCC 49 25853). Figura 28 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 50 Bactericida Mínima (CBM) da Fração 1 do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 29 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) da Fração 3 do 50 Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 30 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 51 Bactericida Mínima (CBM) da Fração 4.1 do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ATCC 8739). Figura 31 - DMSO 10% e penicilina-streptolisina mostrando 100% de 51 morte bacteriana. Figura 32 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração 52 Bactericida Mínima (CBM) da Fração 3 do Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a E. coli (ISOLADO CLÍNICO). Figura 33 - Controle de crescimento positivo de E. coli (ISOLADO 52 CLÍNICO) com DMSO 10% e penicilina-estreptolisina com morte de 100% das bactérias. Figura 34 - Concentração Inibitória Mínima (CIM) da Fração 3 do 53 Extrato Metanólico de A. triplinervis V. frente a Pseudomonas aeruginosa ATCC 25853. Figura 35 - Controles do ensaio com Pseudomonas aeruginosa. (a.) 53 DMSO 10 e (b.) Antibiótico. Figura 36 - Controles do ensaio com Proteus mirabilis. (a.) DMSO 54 10% e (b.) Antibiótico. Figura 37 - Controles do ensaio com Klebsiella pneumoniae ATCC 54 0000. (a.) DMSO 10% e (b.) Antibiótico. Figura 38 - Metabólitos secundários isolados de Ayapana triplinervis 56 V.: aiapanina (1), aiapina (2), dafnetina (3), dimetil éter dafnetina (4), metil-7-éter dafnetina (5), hidrangetina (6), umbeliferona (7), estigmasterol (8), éter metil timol (9), éter dimetil timoquinol (10), e timoquinona (11). `
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