The potential contribution of the natural products from Brazilian biodiversity to bioeconomy

ABSTRACT The development of our society has been based on the use of biodiversity, especially for medicines and nutrition. Brazil is the nation with the largest biodiversity in the world accounting for more than 15% of all living species. The devastation of biodiversity in Brazil is critical and may not only cause the loss of species and genes that encode enzymes involved in the complex metabolism of organisms, but also the loss of a rich chemical diversity, which is a potential source for bioeconomy based on natural products and new synthetic derivatives. Bioeconomy focus on the use of bio-based products, instead of fossil-based ones and could address some of the important challenges faced by society. Considering the chemical and biological diversity of Brazil, this review highlights the Brazilian natural products that were successfully used to develop new products and the value of secondary metabolites from Brazilian biodiversity with potential application for new products and technologies. Additionally, we would like to address the importance of new technologies and scientific programs to support preservation policies, bioeconomy and strategies for the sustainable use of biodiversity.

Folk uses and pharmacological properties of Casearia sylvestris: a medicinal review

Folk uses and scientific investigations have highlighted the importance of Casearia sylvestris extracts and their relevant bioactive potential. The aim of this work was to review the pharmacological properties of C. sylvestris, emphasizing its anti-ulcer, anti-inflammatory, anti-ophidian and antitumor potentialities. Ethanolic extracts and essential oil of their leaves have antiulcerogenic activity and reduce gastric volume without altering the stomach pH, which corroborates their consumption on gastrointestinal disorders. Leaf water extracts show phospholipase A2 inhibitory activity that prevents damage effects on the muscular tissue after toxin inoculation. This antiphospholipasic action is probably related to the use as an anti-inflammatory, proposing a pharmacological blockage similar to that obtained with non-steroidal anti-inflammatory drugs on arachidonic acid and cyclooxygenase pathways. Bioguided-assay fractionations lead to the identification of secondary metabolites, especially the clerodane diterpenes casearins (A-X) and casearvestrins (A-C), compounds with a remarkable cytotoxic and antitumor action. Therefore, the C. sylvestris shrub holds a known worldwide pharmacological arsenal by its extensive folk utilization, exciting searches for new molecules and a better comprehension about biological properties.

Usos populares e pesquisas científicas têm destacado a importância dos extratos da planta Casearia sylvestris e seu grande potencial bioativo. Neste trabalho, objetiva-se revisar as propriedades farmacológicas de C. sylvestris, enfatizando sua potencialidade antiulcerogênica, antiinflamatória, antiofídica e antitumoral. O extrato etanólico e o óleo essencial das folhas possuem atividade antiulcerogênica promissora, diminuindo o volume gástrico sem alterar o pH estomacal, corroborando sua aplicação contra dores gastrointestinais. Já os extratos aquosos das folhas têm atividade inibitória contra fosfolipase A2 presente em venenos de cobras, atenuando os efeitos lesivos sobre a musculatura esquelética resultantes da inoculação das toxinas. Essa ação antifosfolipásica provavelmente está relacionada ao seu uso como antiinflamatório, sugerindo um bloqueio análogo ao dos fármacos antiinflamatórios não-esteroidais na formação de mediadores oriundos do ácido araquidônico e na ativação da ciclooxigenase. Ensaios de fracionamento bioguiado dos extratos culminaram no isolamento e identificação de inúmeros metabólitos secundários, especialmente os diterpenos clerodânicos casearinas (A-X) e casearvestrinas (AC), compostos que têm surpreendido por sua ação citotóxica e antitumoral. Assim, a planta C. sylvestris apresenta um enorme arsenal farmacológico já mundialmente comprovado por seu vasto uso popular, estimulando pesquisas por novas moléculas e a busca pela compreensão de suas propriedades biológicas.

Tratamento crônico com extrato alcoólico de Pterogyne nitens não melhora parâmetros clássicos do diabetes experimental / Continuous treatment with alcohol extract from Pterogyne nitens leaves does not alter typical variables of experimental diabetes

Tem sido atribuído ao flavonóide kaempferitrina e ao alcalóide galegina efeito hipoglicêmico. Folha de Pterogyne nitens, por conter tais compostos, poderia ser antidiabética. Assim, avaliamos o efeito do tratamento com Pterogyne nitens a ratos diabéticos sobre níveis glicêmicos e parâmetros fisiológicos. Ratos diabéticos (50 mg estreptozotocina/Kg peso) foram tratados durante 32 dias, 2 vezes ao dia, por gavagem com extrato etanólico de folhas de Pterogyne nitens (76 mg/0,5 mL glicerina 10 por cento por rato) (DTPn). Grupos diabéticos controles foram tratados com: glicerina 10 por cento (0,5 mL) (DTG), insulina (2,5 U/0,3 mL) (DTI) e água (0,5 mL) (DTA). Semanalmente determinamos: peso corporal, ingestão hídrica e alimentar, volume urinário e nível glicêmico. Os resultados dos grupos DTPn, DTG e DTA foram diferentes do DTI para todos os parâmetros, ocorrendo ganho de peso corporal e redução dos demais parâmetros no DTI. O grupo DTPn apresentou resultados semelhantes aos DTG e DTA. Através dos resultados apresentados no grupo DTI, constatamos que o modelo de estudo foi adequado. Também concluímos que o extrato vegetal e a glicerina não melhoraram e nem exacerbaram o quadro diabético. Resta a possibilidade da planta promover melhoria do diabetes com diferente: dose do extrato, via de administração ou severidade do diabetes induzido.

Kaempferitrin (a flavonoid) and galegin (an alkaloid) have been indicated as hypoglycemic agents. Leaves of Pterogyne nitens, which contain both compounds, might be antidiabetic. We therefore treated diabetic rats with these leaves to observe the effects on their glycemia and physiological variables. Streptozotocin-diabetic rats were given ethanolic extract of the leaves (76 mg in 0.5 mL 10 percent glycerol) (DTPn), twice a day by gavage for 32 days. Diabetic controls were given 0.5 mL 10 percent glycerol (DTG), insulin (2.5 U in 0.3 mL) (DTI) or 0.5 mL water (DTA). During this treatment, we measured level of glycemia, the body weight, daily food and water intake and urine volume, once each week. The results for the DTPn, DTG and DTA groups all differed significantly from these for the DTI group. The latter exhibited greater body weights and lower physiological variables and glycemia than the groups DTPn, DTG and DTA, all of which gave similar results. From the data for DTI rats, we conclude that the study model was appropriate. Therefore, the plant extract (plus glycerol) neither improved nor worsened the diabetic state of the rats. It is possible that this plant might ameliorate diabetes experimental if the dose of extract, treatment route or severity of induced diabetes were altered.

The Styracaceae

The Styracaceae contains 11 genera and approximately 160 species consisting of small trees and shrubs, mostly native to tropical and subtropical regions. This family is well-known by the genus Styrax, which is notorious due to the production of resinous material, a pathological product, harvested by making incisions into the trees bark. The gum is used in perfumes, as antiseptic, expectorant, incense, and fumigating material. This paper reviews the phytochemical and biological studies carried out on 11 species of this family. A total of 92 papers were consulted, and 130 compounds were described, thus these data indicate that Styrax is by far the largest genus in the family, and the only which has been extensively investigated.

Styracaceae possui 11 gêneros e aproximadamente 160 espécies, sendo árvores e arbustos, distribuídos nas regiões tropicais e subtropicais. Esta família é conhecida principalmente devido ao gênero Styrax, que é notório pela produção de um material resinoso, produto patológico, coletado a partir de incisões realizadas no caule. Esta goma é usada em perfumes, como anti-séptico, expectorante, incenso e material fumegante. Este artigo reúne os estudos fitoquímicos e biológicos realizados em 11 espécies desta família. Foram consultados 92 artigos e levantadas 130 substâncias, que indicaram que Styrax é o maior gênero desta família e o único que foi extensivamente investigado.