Preliminary in vitro assessment of the potential toxicity and antioxidant activity of Ceiba speciosa (A. St.-Hill) Ravenna (Paineira)

ABSTRACT The bark tea of Ceiba speciosa, a tropical tree of the Malvaceae family, is used in the Northwestern Region of Rio Grande do Sul state, Brazil, to reduce blood cholesterol levels. However, there are no scientific data on the efficacy and safety of this plant. The aim of the present study was to evaluate the in vitro antioxidant and toxic potential of bark extracts of C. speciosa. We performed a preliminary phytochemical analysis by high-performance liquid chromatography-diode array detection (HPLC-DAD) and evaluated the oxidative damage to proteins and lipids, the radical scavenging effect, and genotoxicity of the lyophilized aqueous extract (LAECs) and the precipitate obtained from the raw ethanol extract (Cs1). The phytochemical profile demonstrated the presence of phenolic and flavonoid compounds. The LAECs and Cs1 prevented damage to lipids and proteins at concentrations of 50 and 10 µg/mL. They also showed a scavenging effect on 2,2-diphenyl-1-pricril-hydrazyl (DPPH) radicals in a concentration-dependent manner. Furthermore, no genotoxic effect was observed at concentrations of 10, 5 and 2 µg/mL in the Comet assay. The present study is the first evaluation regarding the characterization of C. speciosa and its safety, and the results demonstrate its antioxidant potential and suggest that its therapeutic use may be relatively safe.

Biomarker exposure of phenolic compounds from grumixama (Eugenia brasiliensis Lam. ) in healthy human model: Metabolomic approach / Identificação de biomarcadores de exposição de compostos fenólicos degrumixama (Eugenia brasiliensis Lam. ): Abordagem metabolômica

The fruits and vegetables intake has been associated to the reduction of chronic non-communicable disease incidence, such as cancer, metabolic syndrome and cardiovascular diseases. The biological activities attribute to them has been related mainly to the phenolic compounds, such as flavonoids and ellagitannins, presents in their composition. However, the bioavailability and influence of these compounds under human metabolism still unclear. Thus, the objective of the present study was investigate changes in human metaboloma as a result of the acute intake of the polyphenol-rich source from purple grumixama juice (Eugenia brasiliensis Lam.), searching to identify possible sites of metabolic regulation. In this way, purple and yellow grumixama varieties were characterized to polyphenol profile, and a single dose of the purple grumixama juice was administered to healthy human. The purple grumixama showed be a good source of anthocyanins and ellagitannins, mainly cyanidin 3-O-glucoside and strictinin, respectively. In the clinical trial, 15 healthy subjects intake a single dose of purple grumixama juice (10 ml of juice/kg of body mass). Plasma and urine samples were collected, before and after intake (over 24 h), and analyzed by GC-MS and LC-MS. The exogenous metabolites excreted and identified in urine samples by LC-MS were identified as urolithins and phenolic acids, gut microbiota catabolites of ellagitannins and anthocyanins, respectively. Four urolithins were detected beginning excretion 4 h after juice intake, increasing over 24 h. Furthermore, four phenolic acids were identified, being the hippuric acid the majority of them. 114 metabolites were identified to urine collection points before and after intake (1-2 h and 2-4 h) by CG-MS, being 17 amino acids, 7 other classes, 47 organic acids and 43 unknown compounds. A OPLS-DA discriminated the metabolites changed by the grumixama juice intake. The pathway analysis showed that juice intake influenced mainly three metabolic pathways: glyoxylate and dicarboxylate metabolism (up-regulated), beta-alanine metabolism (down-regulated), and phenylalanine metabolism (up-regulated), being these pathways related to energetic metabolism. Furthermore, the purple and yellow grumixama fruits extracts were evaluated in animal model of obesity and insulin resistance (C57BL/6J mice) induced by high fatty and high sugar diet. The treatment, during 8 weeks, promoted lipid metabolism modulation. As conclusions, purple grumixama showed to be a good source of anthocyanins and ellagitannins, and the interaction among the metabolites from fruits and endogenous metabolites can be related to changes in energetic metabolism and amino acid metabolism. However, more studies are necessary to elucidate and validate these hypotheses

O consumo de frutas e verduras na dieta está associado à redução da incidência de doenças crônicas não transmissíveis entre eles câncer, síndrome metabólica e doenças cardiovasculares. A atividade biológica atribuída à ingestão desses alimentos é relacionada principalmente à presença de compostos bioativos, entre eles os compostos fenólicos, tais como flavonoides e elagitaninos. Contudo, a biodisponibilidade e a influência destes compostos no metabolismo humano não estão estabelecidas. Assim, o objetivo geral do presente estudo foi investigar as alterações no metaboloma humano decorrente da ingestão de uma fonte rica em compostos fenólicos, o suco da grumixama roxa (Eugenia brasiliensis Lam.), buscando identificar possíveis pontos de regulação do metabolismo. Para isto, a grumixama, variedades amarela e roxa, foram caracterizadas quanto ao seu perfil de compostos fenólicos e administradas na forma de suco, em dose única, a voluntários saudáveis. A grumixama roxa se mostrou rica em antocianinas e elagitaninos, principalmente cianidina 3-O-glicosídeo e a strictinina, respectivamente. Para o ensaio clínico, 15 voluntários saudáveis consumiram, em dose única, suco de grumixama roxa (10 ml de suco/kg de peso corporal). Amostras de plasma e urina foram coletadas em diferentes tempos durante 24 h após ingestão e analisados por CG-MS e LC-ESI-MS/MS. Os metabólitos exógenos excretados na urina foram identificados como urolitinas e ácidos fenólicos, derivados da degradação, principalmente, pela microbiota dos elagitaninos e das antocianinas, respectivamente. Quatro urolitinas (A, B, C e D) foram encontradas na urina, principalmente como metabólitos de fase II, detectados a partir de 4 h após a ingestão do suco com aumento na concentração observado até 24h. Além disso, quatro ácidos fenólicos foram identificados, destes o ácido hipúrico como majoritário. 114 metabólitos, entre eles, 17 aminoácidos, 47 ácidos orgânicos, 7 outras classes de compostos e 43 compostos desconhecidos foram identificados por CG-MS, para os tempos de coleta de urina antes da ingestão de suco de grumixama (T0) e para os períodos de 1-2 h e 2-4 h após a ingestão. A OPLS-DA foi utilizada para descriminar os metabólitos alterados pela ingestão de suco de grumixama. A análise das vias metabólicas mostrou que a ingestão do suco de grumixama influenciou principalmente em três vias metabólicas: metabolismo do glioxilato e dicarboxilato (up-regulated), da beta-alanina (down-regulated) e da fenilalanina (up-regulated), sendo essas direcionadas ao metabolismo energético. Além disso, os extratos de grumixama roxa e amarela também foram testados em modelo animal (camundongo C57BL/6J) de obesidade e resistência à insulina induzido por uma dieta rica em lipídeos e açúcares. O tratamento com os extratos, concomitante à dieta e durante 8 semanas, promoveu modulação significativa do metabolismo lipídico. Como conclusões, a grumixama roxa mostrou ser uma boa fonte de antocianinas e elagitaninos, e a interação entre metabólitos oriundos da ingestão do fruto e dos metabólitos endógenos podem estar relacionados com alterações nos metabolismos de aminoácidos e energético. No entanto, mais estudos são necessários para elucidar e validar as hipóteses geradas

Produtos derivados do camu-camu: efeito da secagem sobre elagitaninos e flavonoides, atividades antioxidante e antimicrobiana / Camu-camu ingredients: effect of drying on ellagitannins and flavonoids, and their antioxidant and antimicrobial activities

O camu-camu (Myrciaria dubia Mc. Vaugh) tem demonstrado ser um fruto promissor devido ao potencial funcional, principalmente pelo alto teor de vitamina C e compostos fenólicos, em especial elagitaninos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos sobre os compostos fenólicos dos processos de secagem de polpa comercial de camu-camu, por leito de jorro e atomização (spray-drying), em diferentes temperaturas e concentrações de agentes carreadores, comparando-os com os do processo de liofilização. Os pós obtidos foram comparados em relação ao teor total de compostos fenólicos, ácido ascórbico e proantocianidinas. Além disso, avaliou-se o potencial benéfico à saúde através da determinação da capacidade antioxidante in vitro , atividade antimicrobiana e inibição das enzimas α-amilase, α-glicosidase e enzima conversora da angiotensina (ECA). Avaliou-se também proteção e regeneração celulares em modelo de planárias (Dugesia trigrina). Complementarmente, os pós de camu-camu foram adicionados em leite de soja, que foram fermentados com bactérias produtoras de ácido láctico (L. helveticus ATCC 12046 e L. plantarum NCDO 1193), para verificar sua funcionalidade quando incorporados como ingredientes em alimentos funcionais. Os resultados mostraram que a secagem da polpa acarretou em perdas significativas de compostos bioativos, na ordem ácido ascórbico>fenólicos totais> proantocianidinas, e spray-drying>leito de jorro>liofilização. Os compostos fenólicos detectados nos pós de camu-camu foram elagitaninos, ácido elágico, derivados de quercetina, ácido siríngico e miricetina, por LC-TOF-MS. A liofilização foi a melhor técnica de secagem para a preservação dos compostos fenólicos, e também da capacidade antioxidante e de inibição enzimática. Além disso, os pós liofilizados e atomizado (contendo 6% goma arábica a 120 °C) foram mais efetivos contra Staphylococcus aureus que a ampicilina. Os extratos desses pós demostraram potencial para proteção celular e rejuvenescimento no modelo de planárias. E por último, o leite de soja enriquecido com o pó de camu-camu resultou em um produto com maior teor de fenólicos, alta capacidade antioxidante e propriedades anti-hiperglicêmica e anti-hipertensiva. Portanto, os pós de camu-camu são ricos em compostos fenólicos e tem potencial para serem acrescentados como ingredientes em alimentos para o controle dos estágios iniciais de diabetes tipo 2 e complicações associadas

Camu-camu (Myrciaria dubia Mc. Vaugh) has demonstrated promising perspectives as a functional food, mainly due to high vitamin C and phenolic compounds contents, in particular ellagitannins. This study aimed to evaluate the effect of different drying processes (spouted bed drying, spray-drying) at selected temperatures and carrier concentrations, comparing to freeze-drying, on the contents and composition of phenolic compounds. The pulp powders were compared in relation to phenolic profiles, ascorbic acid and proanthocyanidins contents. Further, functional health potential was evaluated such as in vitro antioxidant capacity, antimicrobial activity and inhibition of α-amylase, α-glucosidase and angiotensin converting enzyme (ACE). It was also investigated cellular protection and regeneration in planaria (Dugesia trigrina) model. Additionally, camu-camu powders were added into soymilk and were fermented by lactic acid bacteria (L. helveticus ATCC 12046 and L. plantarum NCDO 1193) to verify their functionality as a functional food ingredient. The results showed that drying of the pulp led to significant losses of bioactive compounds, in the order ascorbic acid>total phenolics>proanthocyanidins, and spray-drying>spouted bed drying>freeze-drying. Phenolic compounds, such as ellagitannins, ellagic acid, quercetin derivatives, syringic acid and myricetin were detected in camu-camu by LC-TOF-MS. The freeze-drying was the best technique to preserve phenolic compounds, and also antioxidant capacity and enzyme inhibition. Besides that, freeze-dried and spray-dried (6% arabic gum at 120 °C) powders were more effective against Staphylococcus aureus than ampicillin. The extracts of those powders have desmonstrated potential to cellular protection and rejuvenation in planaria model. Finally, soymilk enriched with camu-camu powders resulted in more phenolic contents, high antioxidant capacity and anti-hyperglycemia and anti-hipertension properties product. To sum up, camu-camu powder is rich in phenolic bioactive profiles has potential as part of dietary strategies in the management of early stages of type 2 diabetes and associated complications

Enraizamento in vitro de catuaba (Anemopaegma arvense (Vell. ) Stell. ex de Souza), uma planta medicinal do Cerrado / Study on the in vitro rooting of Anemopaegma arvense (Vell. ) Stell. ex de Souza, a medicinal plant of the Brazilian Cerrado

Este trabalho foi realizado com o objetivo de otimizar o protocolo para enraizamento in vitro de Anemopaegma arvense, planta medicinal do Cerrado em risco de extinção e conhecida popularmente como catuaba, a qual é amplamente utilizada na medicina popular. Brotações cultivadas in vitro foram inoculadas em meio de cultura MS/2 liquido e MS sólido suplementado com diferentes concentrações de auxinas, poliaminas ou dithiothreitol (DTT). As avaliações foram realizadas quanto à porcentagem de enraizamento, número e comprimento das raízes. A presença de NAA (Ácido naftaleno acético) no meio de cultura foi essencial para promover a indução de raízes adventícias nas brotações. A maior porcentagem de enraizamento, 50%, foi obtida no tratamento 2 mg L-1 de NAA com tempo de permanência de 15 dias nesta auxina. No experimento com poliaminas o melhor tratamento foi MS/2 + 5 mg L-1 de putrescina, com 27% de brotações enraizadas. Na presença de DTT (Dithiothreitol), 23% das brotações enraizaram em 0,10 mg L-1 de DTT. A presença da auxina NAA e a alternância no tempo de permanência foi a melhor condição para promover o enraizamento in vitro da de A. arvense. .

This work was carried out in order to optimize an efficient protocol for the in vitro rooting of Anemopaegma arvense, a medicinal plant of the Brazilian Cerrado in danger of extinction, popularly known as Catuaba in Portuguese and widely used in folk medicine. Shoots cultivated in vitro were inoculated in liquid MS/2 and solid MS culture medium supplemented with different concentrations of auxins, polyamines or dithiothreitol (DTT). Evaluations were performed for the rooting percentage and for the number and length of roots. The presence of NAA (naphthaleneacetic acid) in the culture medium was essential to promote the induction of adventitious roots. Higher rooting percentage (50%) was obtained in the treatment with 2 mg L-1 NAA and duration of stay of 15 days in this auxin. In the experiment with polyamines, the best treatment was MS/2 + 5 mg L-1 putrescine with 27% of shoots rooted. In the presence of DTT (dithiothreitol), 23% of shoots rooted at 0.10 mg L-1 DTT. The presence of the auxin NAA and the alternation in length of stay was the best condition to promote in vitro rooting of A. arvense. .

Farmacologia e fitoquímica de extratos e formulações de Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. e Piper umbellatum L / Pharmacology and phytochemistry of extracts and formulations from Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. and Piper umbellatum L

Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. e Piper umbellatum L. são plantas nativas do Brasil, presentes no estado de São Paulo, com relatos de uso popular para atividade antiúlcera. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antiúlcera de J. caroba, J. decurrens e formulações de nanocápsulas contendo P. umbellatum. Também pretendeu-se caracterizar a fitoquímica de tais formulações e extratos. Adicionalmente, foi avaliada a toxicidade aguda e subaguda de J. caroba. Os extratos de Jacaranda apresentaram compostos fenólicos em seus perfis cromatográficos obtidos por CCD e CLAE, característicos para cada espécie. Os diferentes extratos de J. caroba variaram sua composição química conforme a procedência e idade da planta. As espécies J. decurrens e J. caroba de três diferentes regiões não apresentaram ação antiúlcera aguda em ratos em modelo de indução por etanol acidificado, embora o extrato e as frações de J. caroba apresentaram potencial atividade anti Helicobacter pylori, com CIM variando entre 125 e 1.000 µg/mL. O extrato de J. caroba não promoveu sintomas de toxicidade aguda e subaguda em ratos. A DL50 observada foi maior que 5.000 mg/kg. Não foram relatadas alterações significativas na aparência macroscópica e peso dos órgãos, porém houve indicação de atividade mutagênica em teste de Ames na linhagem TA98 de S. typhimurium, o qual apresentou uma tendência dose-resposta para concentrações entre 7,5 e 15,0 mg/placa após ativação metabólica (S9). A formulação de nanocápsulas de poli-ε- caprolactona com extrato de P. umbellatum apresentou partículas com diâmetro médio de 181,6 ± 0,9 nm e potencial zeta de -31 ± 4 mV. Através de análise por CLAE observou-se maior eficiência de encapsulamento para a porção mais apolar da fração, enquanto que os compostos mais polares ficaram dispersos no meio. As nanocápsulas poliméricas apresentaram atividade gastroprotetora mesmo sem a adição de ativos e tiveram sua atividade aumentada pela fração clorofórmica de P. umbellatum

Jacaranda decurrens Cham., Jacaranda caroba (Vell.) DC. and Piper umbellatum L. are native plants in Brazil, present in the state of São Paulo, with popular usage reports for anti-ulcer activity. This study aimed to evaluate the anti-ulcer activity of J. caroba, J. decurrens and nanocapsules formulations containing P. umbellatum. Also, we intended to characterize the phytochemistry of such formulations and extracts. Additionally, we evaluated the acute and subacute toxicity of J. caroba. Extracts from Jacaranda presented phenolic compounds in their chromatographic profiles obtained by TLC and HPLC, with variations between species. Samples of J. caroba extracts showed different chemical composition according to the origin and age of the plant. The species J. decurrens and J. caroba from three different regions showed no acute anti-ulcer action when tested in rats by acidified ethanol induction model. However, extract and fractions from J. caroba showed potential anti Helicobacter pylori activity, with MIC ranging from 125 and 1,000 ug/mL. J. caroba extract did not cause symptoms of acute and subacute toxicity in rats. The DL50 was determined above 5,000 mg/kg. Also, there were no significant changes to the macroscopic appearance of organs or changes in their weights. Meanwhile, an indication of mutagenic activity was observed in the Ames test. The TA98 strain of S. typhimurium, showed a tendency of dose-response for concentrations between 7.5 and 15.0 mg/plate after metabolic activation (S9). The nanocapsules formulation of poly-ε-caprolactone containing P. umbellatum extract had an average particle diameter of 181.6 ± 0.9 nm and zeta potential of -31 ± 4 mV. HPLC analysis showed better entrapping efficiency for the more apolar portion of the fraction, while the more polar compounds were dispersed in the medium. The polymeric nanocapsules showed gastroprotective activity even without the addition of active molecules and had their activity increased by chloroform fraction of P. umbellatum

Caracterização química e atividade biológica de extratos aquosos de Brunfelsiacuneifolia J. A. Schmidt (Solanaceae) / Preliminary chemical characterization and biological activity of aqueous extracts of Brunfelsia cuneifolia J. A. Schmidt (Solanaceae)

RESUMO O gênero Brunfelsia possui ainda poucas informações a respeito de sua composição química ou confirmações científicas de suas propriedades medicinais, apesar do uso na medicina tradicional pelos povos amazônicos. Este trabalho buscou caracterizar a espécie Brunfelsia cuneifolia, cultivada no estado do Rio Grande do Sul, quanto a sua composição química e atividade biológica. Foram obtidos extratos aquosos a quente, a frio, e por ultrassom, a partir de folhas frescas. A caracterização química realizada por CLAE determinou a presença dos compostos fenólicos: ácido ferúlico e rutina, em todos os extratos, sendo as maiores quantidades apresentadas pela extração a frio. A análise por EMAR identificou a fórmula molecular de nove substâncias nos diferentes extratos, incluindo a presença do alcaloide brunfelsamidina em todos os extratos obtidos. Para a atividade biológica, devido à similaridade de resposta e teor nas diferentes formas de extração, foi possível correlacionar a atividade antioxidante, avaliada através da redução do radical DPPH*, com o teor de compostos fenólicos totais obtidos pelo método de Folin-Ciocalteu. A toxicidade dos extratos avaliada pela utilização de Artemia salina revelou ausência de toxidez. Os resultados obtidos são os primeiros apresentados para a caracterização desta espécie, colaborando também para a pesquisa científica acerca dos usos popularmente atribuídos ao gênero.

ABSTRACT There is still not a lot of information about the Brunfelsiagenus. Its respective chemical composition and possible scientific proofs of its medicinal properties were not deeply researched, even though the use of the species is common in the traditional medicine of Amazonian populations. This study aimed to characterize the Brunfelsia cuneifolia species, grown in the state of Rio Grande do Sul, regarding its chemical composition and biological activity. Hot, cold and ultrasound aqueous extracts of fresh leaves were obtained. The chemical characterization performed by the HPLC determined the presence of phenolic compounds, ferulic acid and rutin in all extracts, with the largest amount presented by the cold extraction method. The HRMS analysis identified the molecular formula of nine substances in different extracts, including the presence of the alkaloid brunfelsamidina in all the extracts. For biological activity, it was possible to correlate the measured antioxidant activity through the reduction of DPPH * with the content of phenolic compounds obtained by the Folin-Ciocalteu method, which exhibited similar response and content in the different forms of extraction. The toxicity of the extracts evaluated through the use of Artemia salina was negative. The obtained results are the first ones presented for the characterization of this species, also contributing to scientific research on the popular applications related to this genus.