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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO
UNIDADE ACADÊMICA ESPECIALIZADA EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS - UAECIA
ESCOLA AGRÍCOLA DE JUNDIAÍ - EAJ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS
ANÁLISE DA BIOMASSA E EXTRATOS TANANTES DE Protium Heptaphyllum (Aubl.)
March, UMA ESPÉCIE COM PROPRIEDADES MEDICINAIS
AGEU DA SILVA MONTEIRO FREIRE
Macaíba/RN
Janeiro de 2020
ii
AGEU DA SILVA MONTEIRO FREIRE
ANÁLISE DA BIOMASSA E EXTRATOS TANANTES DE Protium Heptaphyllum (Aubl.)
March, UMA ESPÉCIE COM PROPRIEDADES MEDICINAIS
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal do
Rio Grande do Norte, como parte das exigências para
obtenção do título de Mestre em Ciências Florestais (Área de
Concentração em Ciências Florestais - Tecnologia e
Utilização de Produtos Florestais).
Orientador:
Profª. Dra. Renata Martins Braga
Coorientador:
Profª. Dra. Tatiane Kelly Barbosa de Azevêdo
Macaíba/RN
Janeiro de 2020
iii
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Rodolfo Helinski - Escola Agrícola de Jundiaí - EAJ
Freire, Ageu da Silva Monteiro.
Análise da biomassa e extratos tanantes de Protium
Heptaphyllum (Aubl.) March, uma espécie com propriedades medicinais / Ageu da Silva Monteiro Freire. - 2020.
59f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias,
Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, Macaíba, RN. 2020.
Orientador: Dra. Renata Martins Braga.
Coorientador: Dra. Tatiane Kelly Barbosa de Azevêdo.
1. Burseraceae -Dissertação. 2. Taninos - Dissertação. 3.
Farmacologia - Dissertação. 4. Espectroscopia - Dissertação. 5.
Toxicidade - Dissertação. I. Braga, Renata Martins. II. Azevêdo,
Tatiane Kelly Barbosa de. III. Título.
RN/UF/BSPRH CDU 620.95
Elaborado por Valéria Maria Lima da Silva - CRB-15/451
iv
ANÁLISE DA BIOMASSA E EXTRATOS TANANTES DE Protium Heptaphyllum (Aubl.)
March, UMA ESPÉCIE COM PROPRIEDADES MEDICINAIS
Ageu da Silva Monteiro Freire
Dissertação julgada para obtenção do título de Mestre em Ciências Florestais (Área de Concentração
em Ciências Florestais - Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais) e aprovada pela banca
examinadora em 23 de janeiro de 2020.
Macaíba/RN
Janeiro de 2020
v
Aos meus pais Antonio e Rejane e a todos que lutam por
uma educação pública de qualidade.
DEDICO
vi
AGRADECIMENTOS
__________________________________________________________________________
Neste espaço em que redijo em primeira pessoa, com palavras tão especiais de gratidão,
começo agradecendo a Deus pela saúde e todas conquistas alcançadas.
Aos meus Pais Antonio e Rejane, a quem dedico tudo em minha vida. Obrigado por me
mostrarem que a educação é a principal ferramenta para se vencer na vida e que mesmo diante
das dificuldades sempre me proporcionaram o melhor.
À minha irmã Adjane, especialmente por ter colocado nesse mundo minhas queridas
sobrinhas Ana Clara, Helena e Isabele, que me presenteiam com sorrisos e alegrias. Amo muito
vocês e desejo muitas conquistas nessa vida.
Às minhas avós Dalvanira e Maria, mulheres batalhadoras, que enfrentaram tantos
obstáculos e hoje são orgulho e admiração na vida de tanta gente.
À toda minha grande família. Não cabe aqui dizer o nome de todos tios e tias e primos
e primas, sempre ao meu lado, nos momentos bons ou ruins.
À minha orientadora Renata Braga, a quem admiro como pessoa e profissional. Muito
obrigado pelos ensinamentos e paciência ao longo desse percurso.
À Universidade Federal do Rio Grande do Norte, antes um sonho, hoje uma realidade.
Levarei cada momento, desde a aprovação do vestibular até o fim desta etapa.
À Escola Agrícola de Jundiaí, onde conheci pessoas especiais e vivi muitos momentos
bons. Ficará para sempre na lembrança esse lugar que foi a minha segunda casa.
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte pela oportunidade de crescimento profissional.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela
concessão de bolsa para a realização deste trabalho.
Aos professores e professoras que passaram em minha vida, da infância até os dias de
hoje. Vocês são fundamentais na vida de muita gente.
Aos professores Fábio Vieira e Cristiane Fajardo e aos amigos que fiz Laboratório de
Genética e Melhoramento Florestal. Obrigado pela convivência e companheirismo.
A professora Tatiane Azevêdo pelo apoio e incentivo na realização deste trabalho.
Ao Laboratório de Tecnologia da Madeira, pelo apoio nos trabalhos, especialmente a
João Paulo que me guiou nos trabalhos iniciais.
Ao Laboratório de isolamento e síntese de compostos orgânicos pelo apoio nos
trabalhos, especialmente a professora Renata Mendonça pela solicitude e, Sarah dos Santos e
Janine que foram excepcional na paciência e ensinamentos.
vii
Aos laboratórios de Nutrição Animal e Laboratório de Tecnologia Ambiental, por
contribuir na realização deste trabalho.
Ao Professor Guilherme de Medeiros e Alexsandra, por me guiarem e apoiarem nos
trabalhos de toxicidade.
À Kyvia Pontes, minha grande amiga, companheira de trabalhos, de aventuras e da vida.
Você é um dos maiores exemplos de pessoa e profissional. Obrigado por tudo.
À Luciana Pinheiro e Fernanda Moura, por todo apoio e amizade imensurável. Vocês
são inspiração na minha vida e de muitas outras pessoas.
Aos meus amigos de graduação, especialmente ao #PartiudeAnna, que sempre tornaram
tudo mais leve. Obrigado a minha dupla Anna Luiza e, a Adriana, Márcia e Izadora, por serem
essas pessoas divertidas e alegres. Vocês fazem parte dessa história.
À Amanda Brito, pela companhia desde a graduação, sempre com disposição para ajudar
e conversar.
Aos meus amigos tão especiais, Talvanis e Yasmim. Obrigado pela confiança e por
fortalecer a amizade ao longo desses anos, estando comigo em momentos tão importantes e
compartilhando as mesmas situações, sempre com perseverança e união. Contem sempre
comigo.
À Maila, por ser essa pessoa extrovertida e sempre de bem com a vida. Siga a vida
sempre assim, com essa felicidade radiante, alegrando a todos.
À Fabiana, pessoa especial e esforçada. Obrigado pela amizade e tenha certeza que você
brilhará aonde chegar.
À minha turma do mestrado. Levarei momentos com cada um, especialmente Sarah,
Jackson e Leoclécio que compartilharam comigo muitas conversas e palavras de motivação.
Aos meus amigos do IFRN, Antônio, Ana Paula, Adna e Monara por essa amizade tão
inesperada e maravilhosa.
À Jennifer Guimarães, Jennifer Valeska e Daíse pelo incentivo e amizade. Que nunca
percamos a essência da vida da nossa época de adolescentes.
Ao meu grande amigo Alexandre Sena, por ser essa pessoa especial e que tanto admiro.
Obrigado pelas motivações e atenção.
A quem luta por uma sociedade justa e igualitária, defendendo uma educação pública de
qualidade e acessível a todos e, a todos que passaram pela minha vida e contribuíram de alguma
forma para eu chegar até aqui.
Obrigado!
viii
“Não é possível refazer este país, democratizá-lo, humanizá-lo, torná-lo sério, com
adolescentes brincando de matar gente, ofendendo a vida, destruindo o sonho, inviabilizando
o amor.
Se a educação sozinha não transforma a sociedade sem ela tampouco a sociedade muda.
Se a nossa opção é progressista, se estamos a favor da vida e não da morte, da equidade e não
da injustiça, do direito e não do arbítrio, da convivência com o diferente e não de sua negação,
não temos outro caminho senão viver plenamente a nossa opção.
Encarná-la, diminuindo assim a distância entre o que dizemos e o que fazemos.
Desrespeitando os fracos, enganando os incautos, ofendendo a vida, explorando os outros,
discriminando o índio, o negro, a mulher não estarei ajudando meus filhos a ser sérios, justos
e amorosos da vida e dos outros."
Paulo Freire
ix
RESUMO GERAL
__________________________________________________________________________
ANÁLISE DA BIOMASSA E EXTRATOS TANANTES DE Protium Heptaphyllum
(Aubl.) March, UMA ESPÉCIE COM PROPRIEDADES MEDICINAIS
Protium heptaphyllum é uma espécie arbórea de potencial farmacológico, devido suas
propriedades medicinais com compostos de interesse para indústria farmacêutica, sendo
relevantes os estudos sobre seus compostos. Este trabalho tem como objetivo a caracterização
da casca, da folha e do fruto com sementes da espécie, bem como a obtenção de extratos
tanantes, quantificação de taninos e avaliação da composição química, para aplicação em fins
farmacológicos. A composição da biomassa das três estruturas foi realizada pelo teor de
umidade, teor de cinzas, teor de voláteis e carbono fixo, como também, quantidade de proteína
bruta, hemicelulose, lignina e celulose. Para cada estrutura foi quantificado o teor de taninos
condensados pelo método de Stiasny, sendo observado também a quantidade de extratos
tanantes e a de compostos que não são taninos. A análise termogravimétrica foi realizada para
avaliar os comportamentos térmicos e faixa de degradação e, a espectroscopia de infravermelho
avaliou quimicamente os grupos funcionais presentes nas macromoléculas. Um teste de
toxicidade foi realizado em microcrustáceos Mysidopsis juniae para observar se os extratos
tanantes das três estruturas possuem atividade tóxica. A casca, a folha e o fruto de P.
heptaphyllum apresentaram diferentes características em sua composição e as mesmas possuem
relação com a produção de extrativos na espécie. A quantidade de extratos tanantes, taninos
condensados e de não taninos foi, respectivamente, 32,20%, 13,27%, 18,93% no fruto, 15,53%,
9,40% e 6,13% na folha e 8,20%, 5,10% e 3,10% na casca. O índice de Stiasny indicou valores
de 60,42% na casca, 63,62% na folha e 41,63% no fruto. As três estruturas apresentaram
quantidades de taninos próximas ou superiores a de outras espécies com propriedades
medicinais, tais como algumas descritas na Farmacopeia Brasileira. A biomassa e os extratos
tanantes das três estruturas apresentaram grupos funcionais hidroxila, ligação C-H e ligação
C=O, similares aos identificados em espectros da resina da espécie. Os extratos tanantes das
três estruturas apresentaram toxicidade em todas as concentrações, com exceção da casca na
menor concentração, mostrando que não deve existir o uso indiscriminado deles e, esse efeito
também é de interesse para estudos farmacológicos, contribuindo para agregar valor a mais um
subproduto da espécie.
Palavras-chave: Burseraceae, taninos, farmacologia, espectroscopia, toxicidade.
x
GENERAL ABSTRACT
__________________________________________________________________________
BIOMASS AND TANNIC EXTRACTS ANALYSIS OF Protium Heptaphyllum (Aubl.)
March, A SPECIES WITH MEDICAL PROPERTIES
Protium heptaphyllum is a tree species with pharmacological potential, due to its medicinal
properties with compounds of interest to the pharmaceutical industry, and studies on its
compounds are relevant. This work aims to characterize the bark, leaf and fruit with seeds of
the species, as well as obtaining tannic extracts, quantifying tannins and evaluating the chemical
composition, for application in pharmacological purposes. The biomass composition of the
three structures was carried out by moisture content, ash content, volatile and fixed carbon
content, as well as the amount of crude protein, hemicellulose, lignin and cellulose. For each
structure, the content of condensed tannins was quantified by the Stiasny method, also
observing the amount of tannic extracts and that of compounds that are not tannins.
Thermogravimetric analysis was performed to evaluate thermal behavior and degradation
range, and infrared spectroscopy chemically evaluated the functional groups present in
macromolecules. A toxicity test was carried out on microcrustaceans Mysidopsis juniae to see
if the tannic extracts of the three structures have toxic activity. The bark, leaf and fruit of P.
heptaphyllum showed different characteristics in their composition and they are related to the
production of extracts in the species. The amount of tanning extracts, condensed tannins and
non-tannins was 32.20%, 13.27%, 18.93%, respectively, in the fruit, 15.53%, 9.40% and 6.13%
in the leaf and 8.20%, 5.10% and 3.10% in the bark. The Stiasny index indicated values of
60.42% on the bark, 63.62% on the leaf and 41.63% on the fruit. The three structures showed
amounts of tannins close to or greater than those of other species with medicinal properties,
such as some described in the Brazilian Pharmacopoeia. The biomass and tannic extracts of the
three structures showed hydroxyl functional groups, C-H bond and C = O bond, similar to those
identified in spectra of the species resin. The tannic extracts of the three structures showed
toxicity in all concentrations, with the exception of the bark in the lowest concentration,
showing that there should be no indiscriminate use of them, and this effect is also of interest for
pharmacological studies, contributing to add value to yet another by-product of the species.
Keywords: Burseraceae, tannin, pharmacology, spectroscopy, toxicity.
xi
SUMÁRIO
__________________________________________________________________________
Página
1. INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA ...................................................................... 1
2. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 3
2.1. Produtos florestais não madeireiros ...................................................................... 3
2.2. Extratos tanantes e Taninos vegetais .................................................................... 5
2.3. Potencial farmacológico dos taninos .................................................................... 7
2.4. Bioma Mata Atlântica .......................................................................................... 9
2.5. Protium heptaphyllum (Aubl.) March................................................................. 10
2.6. Potencial farmacológico de Protium heptaphyllum (Aubl.) March. .................... 12
3. MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 15
3.1. Coleta e beneficiamento dos materiais vegetais .................................................. 15
3.2. Caracterização da biomassa ............................................................................... 16
3.3. Análise composicional da biomassa ................................................................... 18
3.4. Remoção de extratos tanantes e quantificação de taninos ................................... 20
3.5. Análise termogravimétrica de biomassa e extratos tanantes. ............................... 22
3.6. Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) de biomassa
e extratos tanantes. ................................................................................................... 22
3.7. Fracionamento cromatográfico do extrato tanante do fruto ................................. 23
3.8. Teste de toxidade frente a Mysidopsis juniae. ..................................................... 24
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 25
4.1. Caracterização da biomassa ............................................................................... 25
4.2. Análise composicional da biomassa ................................................................... 26
4.3. Quantidade de taninos e sólidos totais ................................................................ 28
4.4. Análise termogravimétrica da biomassa e extratos tanantes ................................ 31
4.5. Espectros de infravermelho da biomassa e extratos tanantes. .............................. 34
4.6. Espectros de infravermelho da subfração do extrato tanante do fruto.................. 37
3.7. Toxicidade frente a Mysidopsis juniae................................................................ 38
4. CONCLUSÕES ...................................................................................................... 40
LITERATURA CITADA.............................................................................................. 41
xii
LISTA DE FIGURAS
__________________________________________________________________________
Figura 1. Estrutura de tanino condensado hipotético ........................................................... 06
Figura 2. Protium heptaphyllum em fragmento de Mata Atlântica (A); Botões florais (B), flores
(C) e frutos da espécie (D). .................................................................................................. 11
Figura 3. Localização geográfica e imagem aérea do fragmento de Mata Atlântica .............. 15
Figura 4. Demonstração em fluxograma da coleta e beneficiamento dos materiais vegetais de
Protium heptaphyllum .......................................................................................................... 16
Figura 5. Demonstração em fluxograma do processo de remoção dos extratos tanantes de
Protium heptaphyllum. ......................................................................................................... 20
Figura 6. Demonstração dos sólidos totais, taninos condensados e não taninos na planta. .... 22
Figura 7. Demonstração em fluxograma do processo de fracionamento do extrato tanante do
de fruto de Protium heptaphyllum. ....................................................................................... 23
Figura 8. Teste de toxicidade dos extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium
heptaphyllum. ...................................................................................................................... 24
Figura 9. Análise termogravimétrica da biomassa da casca (A), folha (C) e fruto (E) e extrato
tanante da casca (B), folha (D) e fruto (F) de Protium heptaphyllum. ................................... 32
Figura 10. Espectros de FTIR da biomassa e extratos tanantes de Protium heptaphyllum..... 35
Figura 11. Espectros de FTIR da resina natural (A) e resina purificada (B) de Protium
heptaphyllum ....................................................................................................................... 37
Figura 12. Espectros de FTIR da subfração do extrato tanante do fruto de Protium
heptaphyllum ....................................................................................................................... 38
xiii
LISTA DE TABELAS
__________________________________________________________________________
Tabela 1. Teor de umidade in natura e Teor de umidade, cinzas, voláteis e carbono fixo da
biomassa da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum ................................................... 25
Tabela 2. Matéria seca, proteína bruta, hemicelulose, celulose e lignina da casca, folha e fruto
de Protium heptaphyllum ..................................................................................................... 27
Tabela 3. Teor de sólidos totais, índice de Stiasny, teor de taninos condensados e teor de não
taninos da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum ...................................................... 28
Tabela 4. Perda de massa (%) da biomassa e extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium
heptaphyllum em função das faixas de temperaturas. ........................................................... 33
Tabela 5. Frequências espectrais vibracionais e grupos funcionais da biomassa e extratos
tanantes de Protium heptaphyllum. ....................................................................................... 35
Tabela 6. Média de microcrustáceos Mysidopsis juniae mortos em diferentes concentrações de
extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum. ....................................... 39
xiv
LISTA DE ABREVIATURAS
__________________________________________________________________________
ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária
CCD – Cromatografia em Camada Delgada
FAO - Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação
FDA - fibra em detergente ácido
FDN - fibra em detergente neutro
FTIR - Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier
PFNM - Produtos florestais não madeireiros
RMN – Ressonância Magnética Nuclear
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
__________________________________________________________________________
Protium heptaphyllum (AUBL.) March é uma espécie pertencente à família
Burseraceae, conhecida popularmente dentre tantos nomes por breu, amescla e almecegueira.
A espécie é nativa e não endêmica do Brasil, estando presente nos domínios fitogeográficos
Amazônia, Caatinga, Cerrado e Mata Atlântica, com ampla distribuição no país (DALY, 2015).
Além disso, a planta tem utilidades na medicina popular, como analgésico, cicatrizante e
expectorante, também sendo usada na indústria de verniz, na calafetagem de embarcações e
como incenso em rituais religiosos (MAIA et al., 2000).
Na literatura, a maioria dos estudos com a espécie são relacionados à composição
química e ao seu potencial uso farmacêutico, como o óleo essencial das folhas, que contém
substâncias com propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, inseticidas e algumas que
são utilizadas na perfumaria, como o limoneno, trans-β-ocimeno, eucaliptol e P-cimeno (CITÓ
et al., 2006; MOBIN et al., 2016). Os resultados de pesquisas com a resina obtida do caule,
mostram atuação da espécie como promotora de cicatrização com propriedades anti-
inflamatórias e analgésicas e diversos estudos relatam que a substância alfa, beta-amirina
encontrada na resina da planta é útil na redução da obesidade (CARVALHO et al., 2017;
CARVALHO et al., 2015; SANTOS et al., 2012).
Apesar da sua comprovada ação terapêutica, não há estudos na literatura relacionados
à quantificação de taninos da espécie P. heptaphyllum. Os extratos tanantes são provenientes de
plantas, possuindo em sua composição taninos e outros compostos. Os taninos são substâncias
que têm a característica de se associar com proteínas e certos polióis, sendo classificados
conforme a estrutura química como hidrolisáveis e condensados (PIZZI, 1993). Além disso,
eles estão presentes na maioria dos vegetais, onde a concentração varia conforme idade, parte
da planta, período e local de coleta (SARTORI et al., 2014).
Plantas com altos teores de taninos possuem, geralmente, atividade terapêutica e podem
ser empregadas na medicina tradicional para o tratamento de várias doenças (DIAS et al., 2011).
Entretanto, apesar de serem encontradas grandes quantidades de substâncias tânicas em plantas
com utilidades terapêuticas, ainda são escassos os estudos que avaliem o isolamento e o
potencial medicinal destes compostos (MONTEIRO et al., 2005).
Diante disto, é importante ter maior conhecimento das propriedades químicas das
espécies em ambientes naturais, de recursos florestais não madeireiros com potencial para
indústria, como os taninos, que podem ser extraídos de espécies florestais. No entanto, poucos
2
estudos apresentam resultados significativos sobre características técnicas de produção e
rendimento em espécies nativas (MEUNIER e FERREIRA, 2015). Também, P. heptaphyllum
está situado em diversos ambientes naturais, podendo contribuir para desenvolvimento
sustentável no local com retorno socioeconômico positivo.
Assim, frente ao potencial farmacológico de P. heptaphyllum, como também as
propriedades farmacológicas e medicinais dos taninos, este trabalho tem como objetivo a
caracterização da casca, folha e fruto da espécie, bem como a obtenção de extratos tanantes,
quantificação de taninos e avaliação da composição química, para aplicação em fins
farmacológicos.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
__________________________________________________________________________
2.1. Produtos florestais não madeireiros
O conceito de produtos florestais não madeireiros (PFNM) está atrelado ao seu nome,
indicando que são todos produtos oriundos da floresta que não sejam madeira, como folhas,
frutos, flores, sementes e resinas (MACHADO, 2008; WONG et al., 2001), sendo recursos
disponíveis na natureza, mas com limitações quando comparados aos produtos agrícolas
(VANTOMME, 2001). Os PFNM de origem vegetal são divididos em dois grandes grupos, os
que para sua exploração não precisam da supressão dos indivíduos produtivos e os que precisam
da supressão, sendo conhecidos também como grupos de coleta não destrutiva e destrutiva,
respectivamente (MACHADO, 2008).
Conforme a FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação),
aproximadamente 80% das pessoas de países em desenvolvimento utilizam os PFNM para
complementar suas rendas e suprir suas necessidades nutricionais (FAO, 1995). Além de
possuir outras utilidades, como produção de medicamentos, usos em cosméticos, construção de
moradias e tecnologias tradicionais (MACHADO, 2008). Nos países em desenvolvimento, a
demanda por esses produtos tem aumentado, onde eles possuem na maioria das vezes
importância cultural, relacionando-se com remédios e estilos de vida alternativos, despertando
o interesse em alimentos, fibras, plantas medicinais e ingredientes botânicos de produtos
cosméticos (SHANLEY et al., 2005).
A característica sustentável dos PFNM é maior quando comparada aos produtos
madeireiros, pois na exploração não há retirada total do indivíduo, ocasionando na manutenção
da estrutura florestal na área manejada. Atualmente, é uma alternativa para diminuir os impactos
ambientais, principalmente com as preocupações relacionadas ao aquecimento global e o
desmatamento das florestas (FIEDLER et al., 2010). Além disso, deve-se procurar técnicas
silviculturais e de manejo que sejam eficientes para reduzir impactos negativos nas espécies,
sempre relacionando os PFNM com o histórico das plantas e os efeitos da sua exploração
(CAMACHO, 2008). No país, é vantajosa a utilização dos PFNM, ocasionando um
desenvolvimento regional atrelado à conservação dos recursos florestais, onde a maior parte da
extração desses produtos é feita em plantios de pequena escala por famílias que vendem em
comércios locais (BALZON, 2005; ELIAS e SANTOS, 2016; SANTOS et al., 2014).
Em 2016 no Brasil, os PFNM geraram um valor de exportação equivalente a US$
341.995.464, onde a castanha do caju foi o que obteve maior valor de exportação e a Erva-mate
4
o que teve a maior quantidade; também, os extratos tanantes tiveram um valor de US$ 31.278
e os taninos de US$1.653.593 (BRASIL, 2018). A extração de recursos florestais no Brasil,
ainda se dá na maior parte por famílias que se situam próximas a reservas extrativistas, em que
na maioria das vezes, passam por dificuldades de manter as atividades com os PFNM, levando-
as as atividades predatórias, que podem ocasionar desflorestamentos (MACIEL et al., 2010). A
maior estratégia de venda dos produtos está em cooperativas e associações comunitárias,
fornecendo uma alternativa para a geração de renda, principalmente com os recursos em áreas
de reserva legal (BENTES-GAMA, 2005).
Um dos usos mais comuns de PFNM no Brasil é na medicina popular, o qual as pessoas
os utilizam ao invés de fármacos sintéticos (SOARES et al., 2008). Na Mata Atlântica, já se
conhece muitas espécies nativas com o uso medicinal e potencial farmacológico, pois a
ANVISA as regulamentam como drogas vegetais para uso, acarretando em um maior consumo
pela população e na necessidade de mais pesquisas (MING et al., 2012). Ademais, apesar do
bioma ter uma escassez de estudos sobre esses produtos e ter sofrido forte degradação, restando
apenas poucos resquícios da grande diversidade original, os PFNM no bioma Mata Atlântica
são importantes para a conservação da biodiversidade, desenvolvimento rural e geração de
renda (FARIAS, 2009).
A legislação vem se mostrando incentivadora na exploração PFNM, mostrando que, de
forma sustentável, arrenda o aumento da economia sem comprometer o meio ambiente. Como
pode ser visto na Lei 11.284 de 2006 (BRASIL, 2006), que explica que o manejo florestal
sustentável é de grande importância na gestão das florestas para a obtenção de benefícios
econômicos, sendo por meio dele realizadas as atividades extrativistas dos produtos e
subprodutos não madeireiros. Além do mais, toda comercialização de matéria-prima florestal
nativa depende de autorização de órgão competente, sendo proibida a exploração de espécies
nativas ameaçadas de extinção (BRASIL, 2008).
A Lei 11.428 de 2006 (BRASIL, 2006), mostra que a exploração sustentável tende a
garantir a permanência dos recursos ambientais renováveis e dos processos ecológicos, sempre
de forma socialmente justa e economicamente viável, demonstrando o ponto de partida para a
exploração dos PFNM, tanto para as comunidade e famílias, como para empresas. Na Mata
Atlântica, por exemplo, pode ocorrer livremente a coleta de subprodutos florestais, tais como
frutos, folhas ou sementes, porém, sem colocar em risco as espécies da fauna e flora e sempre
em apoio às leis referentes ao patrimônio genético, à proteção ao conhecimento tradicional
associado e de biossegurança (BRASIL, 2006).
5
2.2. Extratos tanantes e taninos vegetais
Os extratos tanantes são provenientes de vegetais que possuem além do tanino outras
substâncias, em que o uso é decorrente da atuação dos taninos, que é o composto que age nas
diversas finalidades dos extratos. O termo "taninos" significa carvalho e foi usado pela primeira
vez em 1976 em curtumes (KY et al., 2016), sendo que a técnica no curtimento de peles tem
sido usada há séculos. O curtimento consiste na ligação dos taninos em moléculas de colágeno
da pele de animais, ocasionando no aumento da resistência ao calor, a água e aos
microrganismos (TAIZ e ZEIGER, 2009). Os métodos de extração de taninos são relativamente
recentes, iniciando no século XIX com a necessidade de corantes negros para roupas de seda e
depois outras aplicabilidades foram buscadas devido à queda de vendas de taninos para o
curtimento de couro nas décadas de 60 e 70 (PIZZI, 2008). Ademais, é relatado que os taninos
podem ser benéficos como também prejudiciais, possuindo atividades hepatotóxica,
antinutritional, carcinogênica, antimutagênica, anticarcinogênica, antimicrobiana e de
imunomodulação (CHUNG et al., 1998).
Os taninos vegetais são compostos polifenólicos naturais extraídos de diferentes tecidos
vegetais (BERTOLDI et al., 2014), sendo eles os metabólitos secundários mais abundantes
produzidos pelas plantas (BARBEHENN e CONSTABEL, 2011), repelindo outros organismos
devido a sua adstringência (RAVEN et al., 2007), atuando consideravelmente na defesa delas
(NABORS, 2012). Os polifenóis são metabólitos secundários encontrados nas plantas, que
podem ter propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, ajudando a proteger contra doenças
crônicas, como câncer e doenças cardiometabólicas (BARRETT et al., 2018).
Conforme a composição química, os taninos são classificados em condensados e
hidrolisáveis, os primeiros consistiam em 90% da produção mundial de taninos comerciais na
década de 80 (HERGET, 1989). Os taninos hidrolisáveis consistem em poliésteres da glicose e
são classificados conforme o ácido formado de sua hidrólise e os condensados são formados
por monômeros do tipo catequina, sendo conhecidos por flavonóides (PIZZI, 1980). A Figura
1 mostra o tanino com quatro unidades poliméricas, apresentando as unidades de extensão
catequina, epicatequina e epigalocatequina (SILVA, 2013).
6
Figura 1 - Estrutura de tanino condensado hipotético (Fonte: (SILVA, 2013))
Os taninos condensados estão associados à dinâmica da decomposição, na qual seus
efeitos negativos em raízes finas podem ter grandes impactos nos processos biológicos do solo
(DIXON et al., 2013) e também possuem toxidade para insetos, defendendo a planta contra seus
ataques (BARBEHENN e CONSTABEL, 2011). Na natureza, a quantidade de taninos nas
plantas varia conforme suas fenofases, havendo diminuição dessa quantidade quando as plantas
investem em flores e frutos (AZEVÊDO et al., 2017). Também, as diferentes partes das plantas
possuem quantidades diferentes de taninos, pois uma parte pode ser viável para a extração e
comercialização e outras não (AZEVÊDO et al., 2017; PAES et al., 2010). Estudos com
espécies do Semiárido Nordestino já demonstram o potencial e a viabilidade de taninos para o
curtimento de pele, como também outros usos, demonstrando que são necessárias mais
pesquisas na área (PAES et al., 2006)
Na indústria alimentar, os taninos são principalmente utilizados como aromatizantes e
ingredientes alimentares, enquanto na vinificação são classificados como agentes de
clarificação para estabilização de proteínas do vinho (BERTOLDI et al., 2014). Além disso,
eles também têm utilização na fabricação de espumas para horticultura e hidroponia,
mostrando-se com desempenhos comparáveis ou superiores a espumas fenólicas sintéticas.
Meikleham e Pizzi, (1994) encontraram vantagens em espumas provenientes de taninos, uma
7
vez que elas podem ser usadas na maioria das aplicações nas quais espumas à base de fenol são
utilizadas (TONDI e PIZZI, 2009; TONDI, et al., 2009).
Entre outras aplicabilidades, os taninos podem ser usados como bioadesivos para
cirurgias, de baixo custo com grande atividade antimicrobiana (GUO et al., 2018), e também
podem ser utilizados na confecção de filmes bio-híbridos, com capacidade antioxidante e de
proteção UV (LI et al., 2019). Ainda, por serem naturais, os taninos podem ser utilizados como
agentes anti-incrustantes em ambientes marinhos e, por não ter metais em sua composição,
podem eliminar a liberação de metais e outros biocidas tóxicos (PERES et al., 2015). Pesquisas
mostram que os taninos também têm atuação na remoção de metais como o cobre e ferro
(SARQUÍS et al., 2014), mostrando ser uma fonte de novos adsorventes, com capacidade
semelhante ou superior ao carvão ativado e outros materiais adsorventes (SÁNCHEZ-MARTÍN
et al., 2011).
Os resíduos florestais também possuem quantidades de taninos que podem ser bastante
utilizados, pois espécies comerciais como o Eucalyptus apresentam quantidade viável de
taninos (Trugilho et al., 2003). Aires et al., (2016) encontraram alto teor de taninos em resíduos
de castanha portuguesa, que aplicaram como substitutos do fenol na formulação de adesivos,
podendo ser aplicados também como suplementos antioxidantes em formulações alimentares,
cosméticas ou farmacêuticas. Além disso, taninos provenientes de resíduos de plantas para a
produção de adesivos e outros produtos comerciais, agregam valor à espécie (ATHOMO et al.,
2018; PIZZI, 1980), sendo vantajoso substituir partículas naturais por partículas inorgânicas
que possuem alto valor (TOMAK et al., 2018).
Estudos comprovam o quanto os taninos são promissores na indústria madeireira, sendo
aplicados na formação de adesivos de madeira de alta resistência (LI et al., 2004), aumentando
a hidrofobicidade da superfície da madeira, o que resulta em menor absorção de água (LIU et
al., 2017; FILGUEIRA et al., 2017; PING et al., 2011), e consequentemente na diminuição de
formações de fissuras (TOMAK et al., 2018). Do mesmo modo, Kemppainen et al., (2014)
mostraram o potencial das cascas de Picea abies para produção de taninos em grandes
quantidades, explicando seu potencial para diversas aplicabilidades, como na formação de
adesivos.
2.3. Potencial farmacológico dos taninos
Muitos estudos com taninos têm sido desenvolvidos para sua aplicabilidade na medicina
veterinária e produção animal, onde resultados já mostram sua eficácia na prevenção de doenças
8
causadas por Clostridium perfringens em ruminantes e outras espécies de animais (ELIZONDO
et al., 2010), sendo eles eficientes na substituição de antibióticos (HUANG et al., 2017). Plantas
ricas em taninos também tem seu efeito sobre nematóides em ruminantes, podendo agir através
de atividade antiparasitária direta, ou indiretamente, aumentando a resistência do hospedeiro
(HOSTE et al., 2006; NOVOBILSKÝ et al., 2011). Além disso, os ruminantes são mais
tolerantes a alimentação rica em taninos, ocasionando maior eficiência no trato digestivo
(MCSWEENEY et al., 2001).
Taninos de espécies florestais da Caatinga têm mostrado resultados satisfatórios, como
exemplo de Thomas e Filho (1985), que já na década de 1980 encontraram atividade
antiinflamatória de taninos provenientes de cascas de Anacardium occidentale. Estudos vêm
sendo desenvolvidos contra patógenos em animais, como Dantas et al., (2016) que encontraram
atividade antimicrobiana dos taninos da casca de Piptadenia stipulacea sobre cepas clínicas de
Staphylococcus aureus. Semelhantemente, taninos provenientes das cascas de Anacardium
occidentale (PEREIRA et al., 2015), Mimosa arenosa (HIGINO et al., 2015) e Mimosa
tenuiflora (PEREIRA et al., 2015) inibiram o crescimento de bactérias que são sensíveis ou
resistentes a antibióticos sintéticos, demonstrando o potencial para o uso terapêutico na
Medicina Veterinária, e a indicação de produtos antibacterianos naturais em fármacos.
Mesmo sendo observado o efeito dos taninos sobre Staphylococcus aureus resistentes a
antibióticos (HATANO et al., 2005), algumas bactérias ainda são resistentes a eles, pois nos
animais que ingerem plantas com alto teor de taninos, o número de bactérias pode aumentar
(KRAUSE et al., 2005), sendo eficaz para diminuir o inchaço espumoso e melhorar o
desempenho dos animais sem efeitos negativos (MIN et al., 2012). Já um estudo sobre taninos
contra a bactéria Clostridium perfringens, mostrou que ela não oferece resistência aos taninos,
sendo eles eficientes na atuação antibacteriana (REDONDO et al., 2015).
Os principais efeitos biológicos e farmacológicos relatados para taninos condensados
podem ser classificados em atividades antibacterianas, antivirais, inibição enzimática, efeitos
anti-oxidantes, antimutagênicos e propriedades antitumorais. Taninos possuem um potencial
antiviral, como os obtidos pelos frutos de Terminalia chebula que inibiram o vírus da hepatite
C (AJALA et al., 2014). Ainda, taninos possuem efeitos antibacterianos (SRISOD et al., 2018),
como relatado por Carvalho et al., (2018) que o extrato da raiz de Cochlospermum regium
enriquecido em taninos teve ação contra várias bactérias, mostrando o potencial da espécie na
produção de bioativos. Do mesmo modo, esse potencial antibacteriano já é relatado para
microrganismos cariogênicos, comprovando cada vez mais que os taninos podem ser uma
alternativa fitoterápica eficaz (ARAÚJO et al., 2018).
9
Os taninos possuem efeito antifúngico, tendo potencial no tratamento de doenças como
a candidíase (FREITAS et al., 2018). Romani et al. (2006) encontraram ampla atividade
antimicótica dos taninos em espécies de leveduras de interesse biomédico e Santos et al. (2017)
também encontraram aumento da atividade antimicrobiana do tanino contra fungos
filamentosos e leveduras. Há também estudos que mostram o potencial de taninos em
complicações diabéticas, sendo necessárias mais pesquisas que promovam o desenvolvimento
de novas drogas por meio deles (LADDHA e KULKARNI, 2018).
Deng et al., (2016) em estudo sobre taninos de folhas de Ficus altíssima, observaram
atividade antioxidante, mostrando que eles podem ser uma boa fonte de proantocianidinas com
atividade biológica. Inclusive, há anos já se sabe da sua atividade antitumoral, mostrando seu
potencial contra células cancerígenas (FONG et al., 1972; KANDIL e NASSAR, 1997), pois já
foi descoberta atividade citotóxica para células de câncer de mama humano (ZARIN et al.,
2016).
2.4. Bioma Mata Atlântica
O bioma Mata Atlântica abriga grande diversidade biológica no Brasil, abrangendo uma
área correspondente a 13% do território nacional, estando atualmente bastante fragmentada
(SFB, 2013). O bioma é um dos hotspots mundiais de biodiversidade, significando que tem
prioridade de conservação em todo planeta (MYERS et al., 2000). De acordo com a Lei 11.428
de 2006 (BRASIL, 2006), as formações florestais nativas e ecossistemas associados que
integram a Mata Atlântica são Floresta Ombrófila Densa; Floresta Ombrófila Mista, também
denominada de Mata de Araucárias; Floresta Ombrófila Aberta; Floresta Estacional
Semidecidual; e Floresta Estacional Decidual, bem como os manguezais, as vegetações de
restingas, campos de altitude, brejos interioranos e encraves florestais do Nordeste.
Hoje, a Mata Atlântica é composta por algumas unidades de conservação e pequenos
remanescentes, que ao longo dos anos foi altamente afetada pela perda e fragmentação do
habitat (PERES et al., 2013), acarretando no isolamento dos remanescentes e prejudicando a
conservação da biodiversidade (ARAÚJO et al., 2015; MEDEIROS-FILHO et al., 2018). Todo
processo de fragmentação da Mata Atlântica ocorre desde a colonização do Brasil (BARBOSA,
2017), em consequência dos processos de urbanização, industrialização e expansão da
agricultura (PINTO et al., 2014; SCARANO e CEOTTO, 2015), sendo hoje o bioma brasileiro
com a maior quantidade de espécies de plantas ameaçada (MARTINELLI, 2013).
10
Os remanescentes ainda são prejudicados pela pressão antrópica, ocasionada pela
exploração de recursos da biodiversidade (CUNHA, 2012) e por estarem inseridos em áreas
com grande densidade populacional, como as metrópoles Rio de Janeiro e São Paulo
(LAURANCE, 2009; SCARANO e CEOTTO, 2015). Assim sendo, mesmo com poucos
resquícios da floresta original, a legislação brasileira ainda não tem sido suficiente para a
conservação do bioma, podendo causar custos inaceitáveis no futuro, porque os governantes
ainda ignoram os impactos a longo prazo (ALARCON et al., 2015).
Nos últimos anos têm se buscado métodos para recuperar áreas de Mata Atlântica
degradadas, sendo a silvicultura intensiva para a restauração florestal um mecanismo altamente
viável para alcançar altas taxas de sequestro de carbono e a restauração local (FEREZ et al.,
2015). Tabarelli et al. (2005) explicam que para implementar uma rede de paisagens
sustentáveis no bioma, o planejamento de ações de conservação deve ser realizado com base
em fronteiras naturais ao invés de limites políticos. As entidades governamentais devem
colaborar, devem existir corredores de vegetação ligando áreas protegidas, fazer restauração de
matas de galeria e monitoramento com utilização dos melhores indicadores referentes a
aspectos biológicos, sociais e econômicos, garantindo a efetivação do uso dos recursos naturais
(TABARELLI et al., 2005).
Conjuntamente, na Mata atlântica já se tem informações a respeito de algumas espécies
com potencial farmacológico, principalmente pelas diversas aplicações na medicina popular
(SANTANA et al., 2016), exigindo cada vez mais a conservação das plantas que pode ser uma
alternativa econômica para as comunidades em geral (PINTO et al., 2006). Ademais, a medicina
popular no bioma é uma das mais importantes fontes de atenção à saúde, devido ao uso contínuo
das plantas medicinais, merecendo mais estudos, especialmente em um bioma em situação de
risco e com carência de informações, o que contribui também para a conservação das espécies
(TRIBESS, et al., 2015).
2.5. Protium heptaphyllum (Aubl.) March.
Com cerca de 19 gêneros e 615 espécies pantropicais (CHRISTENHUSZ e BYNG,
2016), a família Burseraceae está situada em todas as regiões do Brasil, apresentando sete
gêneros e 104 espécies no país (DALY, 2015). Além disso, maior parte das espécies da família
é nativa da Amazônia, onde são comumente conhecidas por suas estruturas aromáticas
(BARROSO et al., 1991; SOUZA e LORENZI, 2012), não apresentando importância
11
econômica na madeira, mas sim na resina em abundância que muitas delas produzem
(LEENHOUTS, 1956).
Na família Burseraceae o gênero Protium é o que possui maior distribuição no Brasil
(SOUZA e LORENZI, 2012) e, devido às semelhanças entre as espécies, é necessário observar
detalhes para saber as diferenças entre elas (BARROSO et al., 1991). Uma das características
marcantes nas espécies do gênero é o aroma emitido pelas suas estruturas; Piva et al. (2019)
analisaram as emissões de monoterpenos voláteis da resina de 15 espécies do gênero, para
diferenciá-las e identificá-las por meio desses compostos químicos, servindo como uma
“impressão digital” para as espécies.
Entre as espécies do gênero está o Protium heptaphyllum (Aubl.) March. que dentre
tantos nomes populares é conhecida como breu, amescla e almecegueira (Figura 2), sendo
descrita por ser aromática (RAMOS et al., 2008; SILVA et al., 1977). A espécie é nativa do
Brasil e localiza-se nos domínios fitogeográficos Amazônia, Caatinga, Cerrado e Mata
Atlântica, apresentando ampla distribuição em todas regiões do país (DALY, 2015).
Figura 2 – Aspectos morfológicos de Protium heptaphyllum em fragmento de Mata Atlântica
(A); Botões florais (B), flores (C) e frutos da espécie (D). (Fonte: Ageu Freire)
12
A espécie fica inserida em terrenos arenosos, tanto úmidos como secos (LORENZI,
1992) e principalmente em locais alagados, como ambiente de nascentes (PINTO et al., 2005).
Os frutos da espécie são drupas globosas e avermelhadas, com cerca de 1,3 a 1,5 cm, possuindo
arilo carnoso de 2 mm de espessura (SILVA et al., 2007). Há uma forte relação entre a espécie
e o sistema de galerias subterrâneas da formiga Atta sexdens L. (Hymenoptera: Formicidae),
onde as galerias ficam distribuídas de acordo com a distribuição das árvores (SILVA et al.,
2012). As formigas além de coletarem as sementes, fazem dispersão a curta distância,
aumentam o padrão de agregação das sementes e reduzem a sobrevivência das plântulas
embaixo das plantas-mãe (SILVA et al., 2007).
Os subprodutos de P. heptaphyllum são empregados na medicina popular, como
analgésico, cicatrizante e expectorante, bem como são utilizados na indústria de verniz, na
calafetagem de embarcações e como incenso em rituais religiosos (MAIA et al., 2000). Além
disso, o 3-careno e canfeno, dois monoterpenos encontrados na resina, mostraram-se únicos
para a espécie, servindo como uma “impressão digital” e, devido a essa exclusividade e
importância, contribui para outros estudos relacionados à interação das plantas com outros
organismos, filogenia, interações climáticas, uso de resinas e também para conservação, manejo
e uso sustentável (PIVA et al., 2019). A espécie é classificada como não ameaçada de extinção,
sendo de interesse para pesquisa e conservação (MARTINELLI e MORAES, 2013) devido à
pouca informação que se tem sobre ela, sendo necessários mais estudos, principalmente por ela
estar bem adaptada a diferentes regiões do Brasil e apresentar potencial para extração de
bioprodutos.
2.6. Potencial farmacológico de Protium heptaphyllum (Aubl.) March.
Estudos para observar o potencial farmacêutico de P. heptaphyllum vêm sendo
desenvolvidos durante os últimos anos, mas há bastante tempo já se tem conhecimento da
atuação da espécie na medicina popular. Mota e Scheel-Ybert (2019), em estudo do uso de
paisagem e da lenha na Toca do Boqueirão da Pedra Furada no Piauí, durante o início e meio
do Holoceno, encontraram evidências do uso de espécies do gênero Protium por volta de 7000
a 8000 anos atrás, comparando-o com P. heptaphyllum existente no local e seu uso na medicina
popular.
Brandão et al. (2008), listaram 203 espécies em estudo de verificação de plantas
medicinais brasileiras no século XIX, encontradas por naturalistas europeus e pela Farmacopeia
Oficial, entre elas o P. heptaphyllum foi apontada por possuir resina com atividade anti-
13
inflamatória. A espécie também foi descrita na Amazônia, no século XIX, pelo botânico alemão
Carl Friedrich Philipp von Martius, sendo relatado que na medicina popular era utilizado como
remédio um bálsamo seco proveniente das plantas da espécie (BREITBACH et al., 2013).
Chaves et al. (2015) fizeram um estudo sobre a utilização de plantas brasileiras descritas pelo
escritor naturalista João Guimarães Rosa, no qual foram encontrados 964 nomes populares de
plantas e, 57 tendo seu uso descrito pelo escritor, estando P. heptaphyllum entre as 13 espécies
com ação medicinal.
A eficiência do P. heptaplyllum na medicina popular tem sido descrita na literatura,
relacionando-a com os estudos científicos para mostrar o quanto a espécie é promissora no
tratamento de doenças. Foi observado em estudo com os “caboclos ribeirinhos” do Rio Unini
no estado do Amazonas, que eles utilizam a resina da espécie como remédio para dor de cabeça,
derrame e doenças respiratórias (LAGO et al., 2016). Semelhantemente, foi realizado um
levantamento etnofarmacológico na Amazônia, no qual foram listadas 122 plantas, das quais
58 com utilização na medicina popular, e que P. heptaphyllum é uma das espécies mais citadas
(SANTOS et al., 2013), corroborando com outros estudos que a resina é utilizada em doenças
como derrame e problemas respiratórios, comprovados pela atuação de vários componentes
químicos (DUTRA et al., 2016).
A resina de P. heptaphyllum consiste no produto florestal não madeireiro mais estudado
da espécie, sendo descrita como a mais comercializada da família Burseraceae (HERNÁNDEZ-
VÁZQUEZ et al., 2010). Estudos como o de Albino et al., (2017), encontrou diferenças na
composição da resina fresca e envelhecida, sendo encontrada na primeira o componente
terpinoleno e na segunda, componentes como o p-cymeno, e p-cymen-8-ol. Oliveira et al.
(2003), observaram efeito gastroprotetor e antinflamatório da resina sobre úlcera gástrica,
apoiando ainda mais seu uso popular em desordens gastrointestinais. Diversos estudos com os
componentes químicos da resina da espécie em ratos, vem mostrando o apoio da utilização da
espécie na medicina tradicional e sua atuação no tratamento de doenças, como pruridos na pele
(OLIVEIRA, et al., 2004), distúrbios hepáticos (OLIVEIRA et al., 2005) e dor aguda e visceral
(OLIVEIRA, et al., 2005).
Os óleos essenciais da espécie podem ser uma ferramenta farmacológica muito útil
(SIANE et al., 1999), pois vários estudos mostram componentes químicos com potencial
farmacêutico. Amaral et al. (2009) encontraram no óleo essencial da resina constituintes como
o limoneno, trans-β-ocimeno, eucaliptol e P-cimeno, os quais possuem atividade anti-
inflamatória. No óleo essencial das folhas, Citó el al (2006) encontraram dez substâncias com
propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, inseticidas e algumas que são utilizadas na
14
perfumaria, com maior quantidade no trans-β-ocimeno (15,74%), β-cariofileno (32,08%),
ledeno (14,58%) e germacreno-B (16,71%).
Dentre os estudos relacionados à aplicação dos compostos químicos da espécie, os
triterpenos ganham destaque por estar em maior quantidade (SUSUNAGA et al., 2001). Melo
et al. (2011) afirmam que esses componentes, existentes na resina obtida no caule, atuam como
agente de cicatrização com propriedades anti-inflamatórias e analgésicas, e diversos estudos
relatam que a alfa, beta-amirina encontrada na espécie é útil na redução da obesidade
(CARVALHO et al., 2017; CARVALHO et al., 2015; MELO et al., 2019; SANTOS et al., 2012)
e também tem potencial no tratamento de dores neuropáticas (SINGH, 2017) e dores orofaciais
(SIQUEIRA-LIMA et al., 2016).
Os triterpenos em espécies do gênero Protium também podem ter propriedades
ansiolíticas, pois um estudo sobre o incenso sagrado Maia proveniente da resina, mostrou
efeitos calmantes em experimentos com ratos (MERALI et al. 2018). Aragão et al. (2006)
avaliaram os efeitos ansiolíticos e antidepressivos da alfa, beta-amirina obtidos da casca de P.
heptaphyllum, obtendo resultados positivos e evidenciando o potencial clínico desses
componentes, sendo também observado efeito anticonvulsivante (ARAGÃO et al., 2014).
Outros estudos indicam o potencial da espécie no tratamento do câncer, como Barros et
al., (2011) que observaram que a citoxidade de derivados da alfa, beta-amirina provenientes da
resina induziram a morte por apoptose de células cancerígenas causadoras da leucemia e os
resultados também mostraram essa citoxidade e um efeito antiproliferativo em células
promotoras do câncer de mama (LIMA et al., 2014). Também já foi observado que componentes
das folhas de outra espécie do gênero têm efeito antiproliferativo nas células do câncer cervical
(ROSALEM et al., 2017).
15
3. MATERIAL E MÉTODOS
__________________________________________________________________________
3.1. Coleta e beneficiamento dos materiais vegetais
Coletou-se cascas, folhas e frutos imaturos com sementes em uma população natural de
P. heptaphyllum, situada em um fragmento de Mata Atlântica no município de Macaíba, no
estado do Rio Grande do Norte (Figura 3). O fragmento situa-se em altitude média de 50 m,
apresentando vegetação classificada como Floresta Estacional Semidecidual de Terras Baixas
(IBGE, 1992), com clima sendo uma transição entre os tipos As’ e BSh’ conforme a
classificação de Köppen, com temperaturas elevadas ao longo de todo o ano e estação chuvosa
de outono a inverno (CESTARO, 2002). O local apresenta precipitação média anual de 1.086,1
mm (EMPARN, 2017).
Figura 3 - Localização geográfica e imagem aérea da área de estudo. Fonte: Google Earth
(2017) adaptado.
A planta foi coletada e registrada no Herbário da Universidade Federal do Rio Grande
do Norte, com número de registro 26577 e, o trabalho está cadastrado no Sistema Nacional de
Gestão do Patrimônio Genético e do Conhecimento Tradicional Associado – SISBIO com
código AF83CE4. Foi selecionado aleatoriamente um indivíduo de P. heptaphyllum em bom
estado de conservação para a retirada das cascas e folhas, em um período em que não havia
evento reprodutivo e na época de frutificação para retirada dos frutos imaturos com sementes
(Figura 4). Todo material coletado foi armazenado em sacos plásticos para que não ocorresse a
perda da umidade. A partir de uma amostra, foi determinado o teor de umidade dos materiais
vegetais in natura em estufa a 103 °C ± 2 °C por 48 h.
16
As cascas foram cortadas com faca em fragmentos de menor dimensão, as folhas e frutos
foram lavados com água corrente e os frutos com sementes, por serem imaturos, foram postos
para secar durante 24 h à temperatura ambiente. Todos materiais vegetais foram mantidos em
estufa a 103 °C ± 2 °C por 48 h e triturados em moinho do tipo Willey com peneira de abertura
16 mesh (1,00 mm), para alcançar menor granulometria no material. Posteriormente, os
materiais foram separados por faixa granulométrica e armazenados para posteriores análises,
sendo utilizada a fração passante na peneira de 16 “mesh” (1,00 mm) e retida na de 60 “mesh”
(0,25 mm).
Figura 4 – Demonstração em fluxograma da coleta e beneficiamento dos materiais vegetais de
Protium heptaphyllum.
3.2. Caracterização da biomassa
O teor de umidade foi realizado conforme a ASTM E871-82, consistindo na perda de
massa de uma amostra quando aquecida sob condições de temperatura, tempo e pressão
controladas. A análise foi feita em triplicata, no qual foi realizada a pesagem inicial dos
cadinhos vazios e depois foram inseridos 2 g de amostra de casca em cada um dos recipientes,
registrando a massa inicial, posteriormente os cadinhos com amostra foram inseridos em estufa
por 16 h a 103 ± 1 °C.
Os cadinhos com amostra foram retirados e esfriados em dessecador à temperatura
ambiente por 4 min, sendo retirados do dessecador e pesados imediatamente para registro da
massa. Os cadinhos com amostra retornavam para a estufa, repetindo o procedimento anterior,
sendo registrada a massa a cada 30 min, até a variação consistir em menos de 0,2%. Para o
cálculo do percentual de umidade, a seguinte equação (1) foi utilizada:
17
O teor de cinzas seguiu a norma ASTM 1755-01 (reaprovada em 2015), consistindo em
uma medida aproximada do conteúdo mineral e outros materiais inorgânicos na biomassa,
sendo, juntamente com outros ensaios, determinada a composição total das amostras de
biomassa. O experimento foi realizado com os cadinhos com amostra do teor de umidade, onde
foram colocados na mufla à 575 °C ± 25 °C, em um passo de 10 °C/min com permanência nessa
temperatura por 3 h. Depois, os cadinhos foram retirados e inseridos em dessecador para atingir
temperatura ambiente e posteriormente pesados e registrados os valores. Para o cálculo do
percentual de cinzas foi utilizada a seguinte equação (2):
O método para obter o teor de voláteis seguiu a norma ASTM E872-82, determinando o
teor percentual de vapores liberados na decomposição da amostra de biomassa. Primeiramente
foi pesado o cadinho para registrar a massa do recipiente. Depois foi inserido 1 g de amostra no
cadinho, registrando a massa inicial. Posteriormente deixou-se o forno atingir 750 °C, inserindo
o cadinho com amostra, deixando-o 7 min dentro dele. Depois, o cadinho foi retirado e inserido
em dessecador, esperando esfriar por cerca de 30 min. Para o cálculo do percentual de perda de
massa foi utilizada a seguinte equação (3):
Como a amostra foi inserida diretamente na estufa, utilizou-se o valor da amostra final
e subtraiu-se do valor da umidade da amostra, das cinzas e voláteis. O método para determinar
o carbono fixo foi baseado na norma ASTM 3172-89 (reaprovada em 2002), com base no
seguinte cálculo (4):
18
3.3. Análise composicional da biomassa
Todas as análises seguiram metodologia de Detmann et al., (2012). Para determinar a
porcentagem de matéria seca das amostras, subtraiu-se o teor de umidade de 100. Determinou-
se a fibra em detergente neutro (FDN) para ocorrer a separação das fibras insolúveis no meio,
onde essas fibras são constituídas basicamente de celulose, hemicelulose, lignina e proteína
lignificada. A solução era composta por sulfato láurico de sódio, EDTA sal dissódico,
tetraborato de sódio decahidratado, fosfato de sódio dibásico anidro, etilenoglicol e água
destilada. Também, foi determinado a fibra em detergente ácido (FDA), em que foi usado
detergente ácido específico para que ocorresse a solubilização do conteúdo celular e
hemicelulose, onde a solução era constituída de CTAB (Brometo de cetil trimetilamônio), ácido
sulfúrico e água destilada.
As análises foram feitas em triplicata, sendo pesados sacos vazios de tecido não tecido
(TNT), e inserido neles 0,55 g da biomassa. Os sacos foram selados e colocados em potes com
60 mL de solução FDN e FDA, inserindo-os em autoclave por 1 h, retirando-os e lavando-os
com água destilada quente por 3 vezes. Por fim, foram lavados com acetona. Em seguida,
colocou-se em estufa a 105 °C por 4 h e em dessecador por 30 min para posterior pesagem.
Foram utilizadas as equações 5 e 6 para obter os valores referentes a FDN e FDA:
Posteriormente, realizou-se a análise da quantidade de lignina, sendo inserido 0,55 g da
biomassa em sacos de tecido não tecido (TNT), colocando-os em potes com 60 mL de
detergente ácido. Os potes foram colocados em autoclave a 105 °C por 1 h, para que ocorresse
19
a extração de todos componentes solúveis em detergente ácido. Os sacos foram lavados com
água destilada quente 3 vezes e depois com acetona por 2 minutos, sendo secados em estufa a
105 °C por 16 h e pesados. Por fim, os sacos foram submetidos à solução de ácido sulfúrico
72% durante 3 h, com agitação a cada 1 h, sendo depois lavados com água destilada fria 3 vezes
e lavados posteriormente com acetona para total remoção do ácido, sendo secos na estufa a 105
°C por 16 h e pesados para obtenção do valor do saco corrigido. Para obter o valor da lignina
foi utilizada a seguinte equação (7):
Depois, para obter os valores referentes à quantidade de celulose e hemicelulose,
utilizou-se as equações 8 e 9:
A análise de proteína bruta (PB) ocorreu em duplicata, seguindo o método de Kjedahl,
analisando a concentração de nitrogênio no material. Foram inseridos 200 mg de biomassa em
tubos de digestão, sendo adicionados neles 2 g de mistura digestora composta por Sulfato de
cobre, Sulfato de potássio e 7 mL de ácido sulfúrico. Inseriu-se os tubos em bloco digestor com
aquecimento progressivo até alcançar a temperatura de 400 °C, deixando-os nesta temperatura
até que a solução ficasse translúcida. Depois, os tubos foram retirados e, ao atingirem
temperatura inferior a 100 °C, foi adicionado 20 mL de água destilada para homogeneização.
Posteriormente, foi inserido em Erlenmeyer, 20 mL de solução de ácido bórico 40 g/L,
sendo adaptado ao conjunto de destilação para receber toda amônia destilada e, os tubos
digestores com as amostras digeridas foram transferidos também para o conjunto de destilação,
20
no qual foram adicionados 25 mL de Hidróxido de sódio 500 g/L. Por fim, ocorreu destilação
por arraste até o volume total atingir 75 mL, sendo retirado o Erlenmeyer e titulado com Ácido
clorídrico até a mudança de cor. A equação (10) utilizada para determinar a porcentagem de
proteína bruta foi a seguinte:
3.4. Remoção de extratos tanantes e quantificação de taninos
A metodologia de remoção de extratos tanantes da casca, folha e fruto foi baseada em
outros trabalhos já desenvolvidos (AZEVÊDO et al., 2017; PAES et al., 2010). A remoção dos
extratos tanantes ocorreu em água destilada (Figura 5), sendo utilizadas três amostras de 25 g
em base seca da biomassa da casca, folha e fruto. Depois, as amostras foram realocadas para
balões de fundo chato com capacidade de 500 mL, onde foram inseridos 250 mL de água
destilada (relação 1:10 p/v), ocorrendo fervura sob refluxo, por 2 h. Foram realizadas duas
sequências de extrações para as amostras, com a finalidade de remover uma quantidade máxima
de extrativos presentes.
Figura 5 – Demonstração em fluxograma do processo de remoção dos extratos tanantes de
Protium heptaphyllum.
21
Posteriormente, para que as partículas fossem retidas, o material passou por uma peneira
de 60 “mesh” (0,105 mm) e por um tecido de flanela. Depois de obter o extrato, foi feita a
homogeneização e filtração em funil de vidro sinterizado de porosidade 2 (Ø 28 mm). Em
aparelho tipo Soxhlet, o material foi concentrado para 250 mL pela evaporação da água e, em
seguida, três alíquotas de 50 mL foram retiradas de cada extrato. Foram utilizadas duas alícotas
para determinar o teor de taninos condensados (TTC) e uma foi evaporada em estufa a 103 ± 2
ºC por 48 h. Para determinação da porcentagem de teor de sólidos totais (TST), que é a mesma
coisa que a porcentagem de extrato tanante, foi utilizada a seguinte equação (11):
O TTC de cada amostra foi determinado pelo método de Stiasny, descrito por
Guangcheng et al. (1991), com algumas modificações. Foram colocados 4 mL de formaldeído
(37% m/m) e 1 mL de HCl concentrado em 50 mL do extrato bruto e cada mistura foi fervida
sob refluxo por 30 min. Assim, para a separação dos complexos insolúveis dos taninos, foi
realizada uma filtragem simples, com filtro de papel colocado em funil de Büchner de 10 cm
de diâmetro e 4 cm de profundidade. Em seguida, todo material recluso no filtro foi seco em
estufa a 103 °C ± 2 °C por 24 h, calculando-se o índice de Stiasny conforme a equação (12)
abaixo:
Para obter a quantidade de taninos presente em cada amostra, foi realizada a equação
(13) abaixo, usando o índice de Stiasny e o teor de sólidos totais:
22
Para obter o teor de não taninos, foi realizada a diferença entre o teor de sólidos totais e
o teor de taninos condensados obtido de cada amostra. Conforme a Figura 6, os sólidos totais
correspondem ao extrato tanante, em que o índice de Stiasny compreende a porcentagem de
taninos existentes dentro desse extrato. No fim, os dados obtidos da caracterização e análise
composicional da biomassa, como também da extração e quantificação dos taninos, foram
analisados e submetidos à Análise de Variância e Teste de Tukey no programa estatístico
BioEstat 5.0 ® (AYRES, 2007).
Figura 6 – Demonstração dos sólidos totais, taninos condensados e não taninos na planta.
3.5. Análise termogravimétrica de biomassa e extratos tanantes
Foram realizadas análises termogravimétricas da biomassa e extratos tanantes da casca,
folhas e frutos, com objetivo de avaliar os seus comportamentos térmicos e faixa de degradação.
Utilizou-se a balança termogravimétrica TGA/DTA, Q600 da TA Instruments. Realizou-se as
análises com taxa de aquecimento de 10 oC min-1, da temperatura ambiente até 900 oC, sendo
utilizado atmosfera dinâmica de ar sintético (a), na vazão de 100 mL min-1. Utilizou-se cadinhos
de alumina de 70 L em todas análises e uma massa de amostra de aproximadamente 15 mg.
3.6. Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) de biomassa e
extratos tanantes
Adquiriu-se os espectros de infravermelho em um espectrofotômetro de absorção na
região do infravermelho com transformada de Fourier da shimadzu, modelo IR Prestige-21,
utilizando brometo de potássio (KBr) como agente dispersante. Preparou-se as pastilhas pela
23
mistura de cerca de 0,7 mg de amostras de biomassa e taninos em forma de pó com uma
quantidade suficiente de KBr para se atingir a concentração de 1% em massa da amostra.
Depois, homogeneizou-se a mistura em um almofariz de ágata, onde foi transferida para o
pastilhador e submetida a uma pressão de 8,0 t cm-2, formando uma pastilha fina e translúcida,
em que no fim, os espectros foram obtidos na região de 4000 a 400 cm-1, no modo transmitância.
3.7. Fracionamento cromatográfico do extrato tanante do fruto
Para fracionar o extrato tanante (Figura 7), uma massa de 5,08 g foi aquecida por 24 h
e solubilizada com 80 ml de 30% MeOH/H2O, sendo depois realizada rotaevaporação para
concentrar. Posteriormente, filtrou-se em papel filme, em que foi retido 4,87 g e obtido 0,20 g
que foi disposto em cromatografia de exclusão molecular em coluna de Φ 5,0 cm, empacotada
em gel dextrana sephadex LH-20 (h= 30 cm). Coletou-se 50 frações que foram analisadas por
Cromatografia de Camada delgada – CCD para reunir de acordo com a semelhança, dando
origem a oito subfrações. Foi escolhida a fração purificada, sendo diluída em dimetilsulfóxido
ou sulfóxido de dimetilo – DMSO para análises de FTIR.
Figura 7 – Demonstração em fluxograma do processo de fracionamento do extrato tanante do
de fruto de Protium heptaphyllum.
3.8. Teste de toxicidade frente a Mysidopsis juniae
24
Para a realização do experimento foram feitos seis tratamentos com diferentes
concentrações dos extratos tanantes da casca, folha e fruto, inseridos em Becker com 300 ml de
água do mar com salinidade de 35 ppm (Figura 8). Os tratamentos foram distribuídos da
seguinte forma: T1= Tratamento controle (Sem extrato tanante); T2= 10 mg; T3= 25 mg; T4=
50 mg; T5= 75 mg; T6= 100 mg.
Figura 8 – Teste de toxicidade dos extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium
heptaphyllum.
O ensaio foi realizado em triplicata, totalizando 18 amostras, cada uma com 10
indivíduos de Mysidopsis juniae, que eram alimentados diariamente com náuplios de Artêmias
sp. Os Beckers foram protegidos com papel filme em sala climatizada a uma temperatura de
24ºC e, o teste teve duração de quatro dias, onde todos os dias eram contabilizados os indivíduos
mortos. No fim, os dados foram submetidos à Análise de Variância e Teste de Tukey no
programa estatístico BioEstat 5.0 ® (AYRES, 2007).
25
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
__________________________________________________________________________
4.1. Caracterização da biomassa
O teor de umidade dos materiais vegetais in natura e da biomassa (Tabela 1) foi maior
na casca, seguida da folha e do fruto. A casca apresentou em sua biomassa 16,92% de cinzas,
sendo a estrutura da planta com maior quantidade e, folha e fruto apresentaram valores
estatisticamente iguais. Com relação ao teor de voláteis, a folha mostrou maior quantidade,
seguida do fruto e da casca. Em sequência, a biomassa do fruto foi a que apresentou maior
quantidade de carbono fixo, seguida da folha e da casca.
Tabela 1 - Teor de umidade in natura e teor de umidade, cinzas, voláteis e carbono fixo da
biomassa da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum.
Casca Folha Fruto
Teor de umidade in natura (%) 91,53 75,00 25,95
Teor de umidade (%) 9,13a ± 0,05 08,57b ± 0,09 4,85c ± 0,10
Teor de cinzas (%) 16,92a ± 0,21 5,88b ± 0,11 5,97b ± 0,31
Teor de voláteis (%) 72,29c ± 0,91 82,79a ± 0,21 77,67b ± 0,61
Carbono fixo (%) 1,66% 2,76% 11,51%
Médias seguidas da mesma letra entre linhas não diferem estatisticamente. ( ± Desvio-padrão).
A caracterização das estruturas de plantas medicinais é importante para o conhecimento
das espécies frente as suas utilizações, visto que há séculos o uso dessas plantas é comum no
Brasil, como P. heptaphyllum, cujo uso foi verificado desde o século XIX (BRANDÃO et al.,
2008). A umidade nas estruturas da espécie demonstra a importância da água como substância
essencial para a ocorrência dos processos metabólicos, em que ela constitui 80 a 90% da massa
de plantas em crescimento, 35 a 75% em tecidos lenhosos e 5 a 15% em sementes secas
(KERBAUY, 2008).
A casca in natura assim como sua biomassa, apresentaram maiores valores de umidade,
ocorrendo por ter na sua constituição tecidos vasculares, que translocam a seiva e tem a água
como sua substância mais abundante (TAIZ e ZEIGER, 2009). As folhas apresentam maior taxa
de transpiração, liberando grande quantidade de água e os frutos, quando maduros, diminuem
a concentração de água, por isto a umidade foi menor nessas estruturas. Corrêa Junior e Scheffer
(2013) mostram que após a secagem, plantas medicinais devem atingir até 12% de umidade,
expressando que todas estruturas deste estudo possuíram valores esperados. Após a coleta dos
26
materiais vegetais é importante a secagem, assegurando melhor sua conservação (CORRÊA
JUNIOR et al., 1994), pois ela diminui a ação enzimática quando se reduz o teor de umidade,
onde o excesso de água prejudica sua qualidade, ocasionando na proliferação de
microrganismos que podem decompor os princípios ativos da planta (GARBIN et al., 2013).
Quando há remoção da casca, ocorre também a retirada do câmbio vascular, que é o
tecido que produz xilema e floema secundário, responsáveis pelo transporte de água e nutrientes
na planta (NABORS, 2012). Sendo assim, a casca foi a estrutura que apresentou maior teor de
cinzas, com quantidade superior à folha e ao fruto, definindo cinzas como todos compostos
minerais residuais após a calcinação, sendo seu teor mais elevado quando há maior quantidade
de minerais (OLIVEIRA, 2003). A quantificação de cinzas em plantas com propriedades
medicinais é importante para não levar em conta compostos inorgânicos de origem externa
(SOCIEDADE BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA, 2019).
Muitos dos compostos orgânicos voláteis fazem parte de mecanismos fisiológicos das
plantas para se defender, como de ataque de herbívoros e de situações de estresse (DURAREVA
et al., 2006). Essa habilidade de defesa faz com que as plantas produzam metabólitos
secundários tóxicos (RIFFEL e COSTA, 2015); Para casca já existem estudos referentes à resina
produzida, comumente utilizada na medicina popular e que vem mostrando potencial
farmacológico para tratamento de doenças (CARVALHO et al., 2017; MELO et al., 2019;
OLIVEIRA et al., 2003; OLIVEIRA et al., 2005), mostrando que a casca pode investir esses
compostos em maior quantidade na resina, visto que obteve menor teor de voláteis e carbono
fixo.
A espécie faz parte de uma família botânica com estruturas aromáticas (BARROSO et
al., 1991). Sabe-se que o odor forte é característica de defesa das plantas (DUDAREVA e
PICHERSKY, 2008) e Piva et al. (2019) diferenciaram 15 espécies do gênero Protium por meio
da identificação de monoterpenos, que são compostos orgânicos voláteis liberados pelas plantas
(RIFFEL e COSTA, 2015). Tendo isto em vista, a folha seguida do fruto, são as estruturas com
maior teor de voláteis e provavelmente agem liberando compostos para se defender. Os frutos
por apresentarem maior quantidade de carbono fixo, mostram que se pode extrair maior número
de compostos da biomassa sem serem volatilizados, diferentemente das cascas e folhas que
tiveram pouca quantidade de carbono fixo.
4.2. Análise composicional da biomassa
A folha apresentou maior quantidade de proteína bruta, seguida do fruto e casca,
respectivamente (Tabela 2). Do mesmo modo, a folha apresentou maior quantidade de
27
hemicelulose, seguida dos frutos e casca. Em relação à quantidade de celulose, as três estruturas
apresentaram valores estatisticamente iguais. Já a quantidade de lignina foi superior na casca,
seguida da folha e do fruto que obtiveram valores estatisticamente semelhantes.
Tabela 2 - Proteína bruta, hemicelulose, celulose e lignina da casca, folha e fruto de Protium
heptaphyllum.
Casca Folha Fruto
Proteína bruta (%) 3,87c ± 0,00 8,42a ± 0,35 7,41b ± 0,01
Hemicelulose (%) 4,22c ± 3,36 21,50a ± 1,09 11,54b ± 0,71
Celulose (%) 23,53a ± 7,61 18,16a ± 1,67 14,54a ± 3,84
Lignina (%) 36,80a ± 6,07 28,33b ± 2,32 26,30b ± 3,20
Médias seguidas da mesma letra na mesma linha não diferem estatisticamente. ( ± Desvio-padrão).
A maioria das drogas vegetais são provenientes de folhas, cascas e raízes, sendo
importante a identificação das estruturas das espécies com propriedades medicinais, para saber
se o material é mesmo da planta (CUTLER et al., 2011), tanto que há uma descrição anatômica
e da composição de estruturas de espécies medicinais na Farmacopeia Brasileira (ANVISA,
2010).
A parede celular é essencial para a planta, com importância nos processos de
crescimento, desenvolvimento, manutenção e reprodução, em que nela está inserida a celulose,
que consiste em estruturas que dão resistência e estruturação (TAIZ e ZEIGER, 2009) e, nas
estruturas deste estudo elas não diferiram estatisticamente, podendo essa quantidade ser
característica da planta como um todo. Já as hemiceluloses são estruturadas para ligar-se à
superfície da celulose, estabilizando a parede celular, mostrando-se importante porque metade
do carbono na biosfera está na celulose. Almeida et al. (2014) explicam que nas cascas existe
grande quantidade de extrativos e baixo teor de celulose e hemicelulose, nas quais os valores
de celulose e hemicelulose das estruturas analisadas de P. heptaphyllum foram baixos quando
comparados aos valores médios de 45% de celulose e 30% de hemicelulose em folhosas
(KLOCK et al., 2005), sugerindo que as estruturas podem conter boa quantidade de extrativos.
A composição média de lignina, que é um composto fenólico, em espécies folhosas, é
de cerca de 20% (KLOCK et al., 2005), em que os resultados deste trabalho indicaram
quantidades superiores na cascas, folha e fruto de P. heptaphyllum. A lignina, diferentemente
de demais compostos fenólicos, localiza-se na parede celular, sendo responsável pela proteção
contra injúrias e ataques de microrganismos, nos quais, estudos sugerem que de início essa era
28
a função dela e, com a evolução das plantas ela assumiu papel na estruturação e no transporte
de água (RAVEN et al., 2007). Kerbauy (2008) explica que quando os ramos apresentam altos
teores de lignina eles são quebradiços e os que tem maior quantidade de celulose são mais
flexíveis, mostrando que a casca P. heptaphyllum é a estrutura menos flexível, onde o alto teor
de lignina e baixo teor de celulose e hemicelulose pode influenciar na proteção contra
patógenos.
As proteínas estão entre as moléculas mais importantes nos sistemas vivos, exercendo
uma diversidade de funções, sendo formada por aminoácidos, que contém nitrogênio em suas
moléculas (RAVEN et al., 2007). O nitrogênio é um dos elementos minerais em maior
quantidade nas plantas e um fator limitante de crescimento (KERBAUY, 2008). Godoy et al.
(1997) explicam que existe uma relação negativa entre nitrogênio e substâncias fenólicas, onde
a casca, folha e fruto de P. heptaphyllum apresentaram pequena quantidade de proteína. Isto
demonstra que as estruturas da espécie podem investir mais em compostos fenólicos,
principalmente a casca, que obteve menor valor de proteína bruta, e já sendo constatado nela
pesquisas referentes a esses compostos.
4.3. Quantidade de taninos e sólidos totais
O fruto foi a estrutura que apresentou maior teor de sólidos totais, seguido da folha e da
casca (Tabela 3). Com relação ao Índice de Stiasny, casca e fruto obtiveram maior valor, sendo
estatisticamente iguais. O fruto apresentou maior quantidade de taninos condensados, seguido
da folha e da casca. Além disso, o fruto também apresentou maior teor de não taninos, seguido
das casca e folha, que não diferiram estatisticamente.
Tabela 3 - Teor de sólidos totais, índice de Stiasny, teor de taninos condensados e teor de não
taninos da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum.
Casca Folha Fruto
Teor de sólidos totais (%) 8,20c ± 0,92 15,53b ± 1,91 32,20a ± 3,51
Índice de Stiasny (%) 60,46a ± 1,42 63,62a ± 3,28 41,63b ± 4,01
Teor de taninos condensados (%) 5,10c ± 0,78 9,40b ± 1,04 13,27a ± 1,59
Teor de não taninos (%) 3,10b ± 0,15 6,13b ± 1,35 18,93a ± 4,37
Médias seguidas da mesma letra na mesma linha não diferem estatisticamente. ( ± Desvio-padrão).
O teor de sólidos totais corresponde a quantidade de extrativos contidos na biomassa,
ou seja, é o extrato tanante e, o índice de Stiasny aponta componentes fenólicos totais
29
condensados desses extrativos, que reagiu com formaldeído em meio ácido (MORI et al., 2001).
Sendo assim, foi observado que o fruto é a estrutura da planta que apresenta maior quantidade
de carbono fixo e também maior quantidade de extrato tanante, onde muitos compostos
orgânicos que não são volatilizados conseguem ser extraídos da biomassa. Porém, o extrato
tanante do fruto contém menor percentual de taninos do que casca e folha, em que essas outras
estruturas por mais que tenham menor quantidade de extrato tanante, apresentam maior
porcentagem de taninos neles e, os frutos tem maior percentual de outros compostos que não
são taninos.
Panseira et al. (2003), ao analisarem o teor de taninos de sete espécies aromáticas e
medicinais, constataram que nos extratos das espécies havia o teor mínimo e máximo de
taninos, de 10 e 42% respectivamente, ficando abaixo dos 59% de taninos no extrato das cascas
da Acacia mearnsii, espécie com grande viabilidade comercial de taninos. Ainda, taninos das
cascas de Anadenanthera colubrina são comumente usados no curtimento de peles,
correspondendo a 59,85% no extrato (PAES et al., 2010), em que sua exploração sem manejo
adequado ocasionou no risco de extinção da espécie. Esses dados demonstram a quantidade
superior de taninos contido nos extratos tanantes da casca e folha de P. heptaphyllum.
Com relação à estrutura, o fruto apresentou maior quantidade de taninos condensados e
de não taninos, sendo a estrutura que apresentou maior quantidade de compostos orgânicos
extraídos. Não há trabalhos na literatura referentes à constituição química de compostos dos
frutos da espécie, sendo interessante estudos que viabilizem a identificação deles, tendo em
vista que o sabor e aroma dos frutos são provenientes de complexas interações entre
substâncias, algumas voláteis e outras não voláteis, como os taninos (KERBAUY, 2008).
Ademais, Schinus terebinthifolius é outra espécie com propriedades medicinais, que Bernardes
et al. (2011) encontraram 2,70% de taninos nos frutos, mostrando que o fruto de P. heptaphyllum
possui valor superior. Taiz e Zeiger (2009) explicam que geralmente há altas de concentrações
de taninos em frutos imaturos, pois eles dificultam a ingestão por animais, atuando contra
ataques de herbívoros e como repelente alimentar.
A folha apresentou maior quantidade de taninos condensados, possuindo sabor
adstringente que repele alguns animais (RAVEN et al., 2007). Inclusive, a folha apresentou
maior quantidade de compostos volatilizados, mostrando que é uma estrutura viável para
obtenção de compostos orgânicos de interesses comerciais, como já foi visto por Citó el al.
(2006), que encontraram no óleo essencial das folhas de P. heptaphyllum, dez substâncias com
propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, inseticidas e algumas que são utilizadas na
30
perfumaria, com maior quantidade no trans-β-ocimeno (15,74%), β-cariofileno (32,08%),
ledeno (14,58%) e germacreno-B (16,71%).
A casca apresentou menor quantidade de taninos condensados, onde foi observado
também pouca quantidade de voláteis e carbono fixo, sendo sugerido que nessa estrutura a
espécie investe seus compostos orgânicos na resina, visto que é o seu subproduto mais estudado.
A resina contém componentes químicos com atuação medicinal, como limoneno, trans-β-
ocimeno, eucaliptol e P-cimeno, que possuem atividade anti-inflamatória (AMARAL et al.,
2009), triterpenos que tem propriedades anti-inflamatórias e analgésicas (MELO et al., 2011) e
alfa, beta-amirina que é útil na redução da obesidade (CARVALHO et al., 2017; CARVALHO
et al., 2015; MELO et al., 2019; SANTOS et al., 2012) e também tem potencial no tratamento
de dores neuropáticas (SINGH, 2017) e dores orofaciais (SIQUEIRA-LIMA et al., 2016). Além
disso, o teor de taninos na casca de P. heptaphyllum é inferior a quantidade de taninos presentes
nas cascas de espécies da Caatinga (AZEVÊDO et al., 2017; PAES et al., 2006; PAES et al.,
2010), porém, em relação a algumas plantas aromáticas e medicinais a espécie apresentou
quantidades superiores (PANSEIRA et al., 2003).
A quantidade de taninos condensados varia nas diferentes estruturas das plantas e entre
as espécies. A Farmacopeia Brasileira (ANVISA, 2010) descreve algumas plantas com teor de
taninos determinados, que são utilizadas como drogas vegetais e com atuação medicinal
comprovada, onde foi observado que a casca, a folha e o fruto de P. heptaphyllum possuem
quantidade satisfatória e superior de taninos, com atenção notável para o fruto, que apresentou
maior proporção. Segundo a Farmacopeia Brasileira (ANVISA, 2010), são encontrados 8% de
taninos nas cascas de Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville (Fabaceae), 2% nas folhas
de Maytenus ilicifolia Mart (Celastraceae), 4% nas sementes de Paullinia cupana Kunth
(Sapindaceae), 0,6% nas folhas de Hamamelis virginiana L. (Hamamelidaceae), 1,7% nos
cotilédones de Cola nítida (Vent.) A.Chev. (Malvaceae), 5% nas folhas de Eugenia uniflora L.
(Myrtaceae), 6,5% nas partes aéreas de Phyllanthus niruri L. (Phyllanthaceae), 9% nas partes
aéreas de Phyllanthus tenellus Roxb. (Phyllanthaceae) e 5% nas raízes de Krameria triandra
Ruiz & Pav. (Krameriaceae).
Apesar do fruto possuir maior quantidade de taninos condensados, a viabilidade da
obtenção deles pode ser dificultada pela espécie ser dioica, em que apenas árvores com flores
femininas frutificam, sendo observado em campo pouca frutificação. Por mais que a casca
apresente teor de taninos superiores a outras espécies medicinais e aromáticas, a sua viabilidade
pode ser dificultada pelo investimento de compostos orgânicos na resina e por isso que foi a
estrutura com menor quantidade de taninos. A folha apresentou bons resultados na quantidade
31
de taninos, onde mesmo não sendo a estrutura com maior teor, ela pode ser uma boa alternativa
de viabilidade comercial, visto que sua disponibilidade é constante durante todo ano.
Mesmo assim, todas as estruturas estudadas apresentam quantidades de taninos
superiores a de taninos de outras espécies, sendo necessários estudos que indiquem seu
potencial. Todavia, esses resultados também mostram características exclusivas da espécie e
devido seu elevado potencial farmacológico, são necessárias medidas adequadas de manejo e
conservação para os indivíduos e os compostos existentes neles, sendo visto que a população
do fragmento apresenta baixa diversidade genética, decorrente de efeitos de antropização,
podendo prejudicar a continuidade da espécie (FREIRE et al., 2019).
4.4. Análise termogravimétrica da biomassa e extratos tanantes
Como pode ser observado na Figura 9A, a casca apresentou três eventos de perda de
massa, o primeiro de 25 a 125 °C, perdendo 10% da massa referente a umidade, o segundo vai
de 126 a 360 °C, consistindo em perda de 45%, que corresponde a degradação da celulose,
hemicelulose e parte da lignina, a maior entre os eventos, e o terceiro vai de 361 a 870 °C,
correspondendo a decomposição de outros compostos orgânicos e formação de cinzas,
perdendo 39% da massa, restando a 900 °C 6% de massa. O extrato tanante da casca também
apresentou três eventos distintos (Figura 9B), o primeiro de 25 a 135 °C, o segundo de 136 a
276 °C e o terceiro de 276 a 485 °C, com perda de massa de 9%, 17% e 60%, respectivamente,
permanecendo a massa constante até 900 °C, restando 13%.
32
Figura 9 - Análise termogravimétrica em atmosfera de ar da biomassa da casca (A), folha (C) e
fruto (E) e extrato tanante da casca (B), folha (D) e fruto (F) de Protium heptaphyllum.
A folha apresentou três eventos de perda de massa (Figura 9C), o primeiro de 25 a 110
°C, o segundo de 111 a 350 °C e o terceiro de 351 a 805 °C, com perdas de massa de 8%, 47%
e 40%, respectivamente, restando 5% de massa em 900 °C. O extrato tanante da folha,
diferentemente, apresentou seis eventos de perdas de massa (Figura 9D), o dobro da biomassa,
onde o primeiro evento iniciou em 25 °C e o último encerrou em 505 °C, ficando constante até
33
900 °C, restando 14% da massa. O fruto, assim como a casca e folha, apresentou três eventos
distintos de perda de massa (Figura 9E), o primeiro de 25 a 150 °C, o segundo de 151 a 380 °C
e o terceiro de 381 a 900 °C, notando-se que a 900 °C a perda de massa era contínua, restando
ainda 30% de massa.
Holanda Neto (2013) explica a diferença de drogas vegetais e medicamentos
fitoterápicos, em que o primeiro é constituído da planta seca, inteira ou triturada, que são
utilizadas para preparar chás e os fitoterápicos são produtos feitos tecnicamente, com uso em
forma de comprimidos, cápsulas ou xarope. Além disso, ele fala que a análise térmica é uma
ferramenta que garante segurança e eficácia no uso de matérias-primas vegetais. Na Tabela 4
pode ser observado melhor uma comparação entre a biomassa e os extratos tanantes das
diferentes estruturas, onde nas curvas termogravimétricas já foram identificados que as três
estruturas apresentam em sua biomassa, três eventos distintos de perda de massa e, em
contrapartida, nos extratos tanantes, isso diferiu entre as estruturas.
Tabela 4 - Perda de massa (%) da biomassa e extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium
heptaphyllum em função das faixas de temperaturas.
Perda de massa (%)
Temperaturas °C 25-
150
150-
300
300-
450
450-
600
600-
750
750-
900 Resíduo
Casca Biomassa 10 28 27 13 10 8 6
Extrato tanante 10 22 53 2 0 0 13
Folha Biomassa 9 27 31 14 12 2 5
Extrato tanante 10 23 40 13 0 0 14
Fruto Biomassa 6 23 28 7 3 3 30
Extrato tanante 10 24 18 6 5 6 31
Como pode ser observado na tabela 4, até a faixa de temperatura de 450 °C, não houve
tanta diferença entre as perdas de massa, onde a biomassa dos frutos obteve menor perda de
umidade, corroborando por ser a estrutura que tem esse menor teor. Também é notável observar
que o fruto diverge da casca e folha, pois acima dos 900 °C ficou grande quantidade de resíduo
tanto na biomassa como no extrato tanante, mas que não pode ser cinzas, já que a casca possui
teor elevado e ficou com valor bem menor de resíduo. Como foi constatado que em relação as
outras estruturas, a biomassa do fruto tem teor elevado de carbono fixo e quantidade superior
de extrativos, pode ser que muitos compostos não possuem fácil decomposição em temperaturas
elevadas, sendo interessante mais estudos sobre os constituintes da estrutura. Outro fator
interessante, é que os extratos tanantes a partir de aproximadamente 500 °C, já não tinham
34
muita perda de massa, mostrando que elementos existentes na biomassa não estão presentes nos
extrativos. E também, pelos frutos possuem menor quantidade de taninos, seria interessante
analisar os outros extrativos, tendo em vista a grande quantidade que ficou após os 900 °C.
Vieira Junior et al. (2005), realizaram a análise térmica da resina pura, que é o
subproduto mais estudado da espécie, como também de três resinas derivativas em solventes.
Eles observaram que as resinas possuem duas etapas de perda de massa, onde na primeira, três
resinas (faixa de 45 a 208 °C) perderam de 5 a 8% de massa, sendo atribuído à liberação de
água e de resíduos de solventes orgânicos absorvidos, e uma (faixa de 60 a 225 °C) perdeu 19%
de massa, sendo atribuída a liberação de resíduos de solventes e produtos de decomposição. Já
na segunda etapa, ocorreu a decomposição de todas as amostras, em que a resina pura ocorreu
na faixa de 210 a 364 °C e as demais na faixa de 205 a 420 °C. Além disso, todas apresentaram
resíduos na faixa de 1 a 4%. O que se pode observar é que, assim como os extratos tanantes, a
perda de massa da resina diverge da biomassa, principalmente pela biomassa apresentar maior
perda de massa a altas temperaturas, evidenciando que constituintes nela são perdidos nos
subprodutos da espécie.
4.5. Espectros de infravermelho da biomassa e extratos tanantes
Como pode ser observado na Figura 10, a biomassa e os extratos tanantes de todas as
estruturas são semelhantes, apresentando bandas próximas que caracterizam os mesmos grupos
funcionais. Isso demonstra que apesar de quantitativamente a composição ser diferente nas
estruturas, a composição elementar e presença de grupos funcionais oxigenados é característica
da espécie como um todo. Com isto, em conjunto com outras análises espectrais, pode-se
identificar a estrutura molecular da espécie (SILVERSTEIN et al., 2007), que é desconhecida,
definindo principalmente a estrutura molecular do tanino isolado, analisando sua importância e
se ele possui características de interesse farmacológico.
35
Figura 10 - Espectros de FTIR da biomassa e extratos tanantes de Protium heptaphyllum.
Como pode ser visto na Tabela 5, alguns grupos funcionais foram encontrados baseados
em informações de espectroscopia de Silverstein et al. (2007). Houve uma vibração que mostra
um grupo hidroxila, sendo bandas características de álcoois e fenóis, onde foi observado
absorção larga, característica de estruturas poliméricas. Também, observou-se deformação axial
de C-H de alcanos, sendo os números de ondas característicos de grupos metilenos,
especificamente hidrocarbonetos alifáticos. Há vibração de deformação axial C=O, sendo
característico de ésteres alifáticos saturados.
Tabela 5 - Frequências espectrais vibracionais e grupos funcionais da biomassa e extratos
tanantes de Protium heptaphyllum.
Picos (cm-1)
Grupos funcionais Casca Folha Fruto
Biomassa Extrato tanante
Biomassa Extrato tanante
Biomassa Extrato tanante
3355 3348 3325 3395 3384 3392 OH livre ligação
intermolecular
2912 2912 2907 2920 2920 2920 C-H
Grupo metileno
1734 1734 1731 1734 1734 1734 C=O
36
Ésteres alifáticos
saturados
1608 1615 1608 1615 1615 1615
Deformação axial
de C=C
Anéis aromáticos
1513 1513 1508 1513 1505 1505
Deformação axial
de C=C
Anéis aromáticos
1452 1446 1462 1438 1452 1438
Deformação axial
de C=C
Anéis aromáticos
1364 1372 1370 1372 1364 1372
Vibração de
deformação angular
de C-H
1050 1101 1037 1095 1056 1109 Deformação axial
de C–O
775 767 775 767 759 753
Deformação angular
fora de plano de C–
H
Foi observado também três deformações axiais de C=C em anéis aromáticos, como
também uma vibração característica de alquinos, com deformação angular de C-H, sendo uma
banda larga e fraca, e uma amina aromática. Silva (2006) em estudos de óleo essenciais obtidos
da resina de quatro espécies do gênero Protium encontrou características semelhantes com as
desses estudos, como uma deformação axial O-H, em aproximadamente 3400 cm-1, e
deformação axial C-H entre 2850-2950 cm-1. Já Vieira et al. (2014), caracterizando a resina
natural de P. heptaphyllum, como também a resina purificada, encontram resultados
semelhantes ao desse estudo (Figura 11), onde observaram uma hidroxila em 3340 e 3303 cm-
1, ligação C-H em 2923 e 2925 cm-1, e ligação C=O em 1731 e 1708 cm-1. Essas características
mostram atribuições específicas para espécie, sendo o extrato tanante das três estruturas um
subproduto com características semelhantes ao principal subproduto da espécie, a resina,
mostrando o potencial farmacológico que ele pode ter.
37
Figura 11 - Espectros de FTIR da resina natural (A) e resina purificada (B) de Protium
heptaphyllum. (Fonte: (VIEIRA et al., 2014))
4.6. Espectros de infravermelho da subfração do extrato tanante do fruto
Como pode ser observado na Figura 12, os espectros de infravermelho indicaram menor
quantidades de grupos funcionais que a biomassa e o extrato tanante do fruto, apresentando um
grupo hidroxila, que foi bem característico de todas estruturas, sendo encontrado também na
resina da espécie (SILVA, 2006; VIEIRA et al., 2014). A maior banda foi em 1033 cm-1, que
38
mostra uma deformação axial de C–O, e mais duas bandas em 818 e 745 cm-1 demonstram uma
deformação angular fora de plano de C–H. esses resultados indicam que a amostra mais
purificada perde alguns grupos funcionais existentes tanto na biomassa quanto no extrato
tanante.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
30
60
90
Tra
nsm
itân
cia
(%)
Número de ondas (cm-1
)
Figura 12 - Espectros de FTIR da subfração do extrato tanante do fruto de Protium
heptaphyllum.
4.7. Toxicidade frente a Mysidopsis juniae
O teste de toxicidade indicou que os extratos tanantes da folha e do fruto possuem
atuação tóxica desde as menores concentrações (Tabela 6), nas quais todos indivíduos de
Mysidopsis juniae morreram até o segundo dia de avaliação, com exceção do tratamento
controle e do tratamento 1 da folha. Já o tratamento 1 do extrato tanante da casca apresentou
resultado semelhante ao tratamento controle, indicando que não possui toxicidade em
concentração menor. Esses resultados indicam que os extrativos da espécie não podem ter uso
indiscriminado, principalmente por se tratar de uma espécie com propriedades medicinais e de
utilização popular.
39
Tabela 6 – Média de microcrustáceos Mysidopsis juniae mortos em diferentes concentrações de
extratos tanantes da casca, folha e fruto de Protium heptaphyllum.
Tratamentos Casca Folha Fruto
Controle 0,3a ± 0,58 0a ± 0,00 1,3a ± 1,15
1 0,7a ± 1,15 8b ± 3,46 10b ± 0,00
2 8,3b ± 1,52 10b ± 0,00 10b ± 0,00
3 10b ± 0,00 10b ± 0,00 10b ± 0,00
4 10b ± 0,00 10b ± 0,00 10b ± 0,00
5 10b ± 0,00 10b ± 0,00 10b ± 0,00
Médias seguidas da mesma letra na mesma coluna não diferem estatisticamente (± Desvio-padrão).
Forte (2012) encontrou em extratos provenientes do caule fino de P. heptaphyllum
elevada quantidade de polifenóis, com atuação protetora na pele contra radiação solar, porém,
apesar desse efeito medicinal, ela explica que há poucos estudos referentes aos extrativos da
espécie. A baixa toxicidade na menor concentração do extrato tanante da casca pode ser
decorrente do investimento de compostos na resina, em que maior parte dos estudos da literatura
são sobre eles, com evidências da atuação contra várias doenças. O efeito tóxico para os
microcrustáceos Mysidopsis juniae indicam um potencial de aplicação deste extrato para ação
antibactericida, antifungica ou outros microrganismos. No entanto, o uso e avaliação
farmacológica deste extrato necessita de avanços na pesquisa para garantir a segurança em sua
manipulação e preservação da saúde humana.
40
5. CONCLUSÕES
__________________________________________________________________________
P. heptaphyllum é uma espécie com propriedades medicinais que tem como seu principal
produto a resina, sendo comprovado na literatura o seu potencial farmacológico. Este estudo
mostrou que a composição e parte da estrutura vegetal influencia na produção de extrativos e
consequentemente dos compostos existentes neles. Mesmo o fruto sendo a estrutura com maior
teor de extrato tanante (32,20%) e taninos condensados (13,20%), a casca e folha também
possuem viabilidade para produção de taninos, pois apresentaram valores de extratos tanantes
superiores aos encontrados em outras espécies medicinais que são usualmente utilizadas para
extração de taninos, sendo necessário o uso sustentável na exploração desses recursos. Diante
dos resultados que mostraram os grupos funcionais, os quais alguns demonstraram-se similares
ao da resina, os extratos tanantes podem ser mais um subproduto à agregar valor a espécie, com
potencial farmacológico diante da ação letal contra os microcrustáceos Mysidopsis juniae,
indicando esse possível efeito contra outros microganismos.
41
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