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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-9361-6909
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação dos efeitos antioxidante, antimicrobiano e antibiofilme de extratos de Hymenaea courbaril (Jatobá) e caracterização química por UPLC-ESI-QTOF-MS/MS
Alternate title (s): Evaluation of the antioxidant, antimicrobial and antibiofilm effects of extracts of Hymenaea courbaril (Jatobá) and chemical characterization by UPLC-ESI-QTOF-MS/MS
Author: Cruz, Jhonatas Emílio Ribeiro da
First Advisor: Morais, Enyara Rezende
First coorientator: Freitas, Guilherme Ramos Oliveira e
First member of the Committee: Gomes, Marcos de Souza
Second member of the Committee: Teixeira, Terezinha Aparecida
Third member of the Committee: Leal, Carla Monteiro
Fourth member of the Committee: Resende, Daiane Silva
Summary: As bactérias formadoras de biofilme são difíceis de tratar em virtude da resistência a antibioticoterapia convencional e, portanto, se tornaram um problema clínico e epidemiológico em todo o mundo. Além disso, evidências substanciais indicam papel vital das espécies reativas de oxigênio (ERO) e outros oxidantes no metabolismo celular, como responsáveis por vários distúrbios e condições patológicas. Neste cenário, os antioxidantes naturais, na forma de extratos brutos ou seus constituintes químicos, são muito eficazes na prevenção dos processos deletérios causados por estresse oxidativo. Por sua vez, as plantas medicinais têm sido identificadas como possíveis alternativas de tratamento devido aos seus efeitos antioxidantes, antimicrobianos e antibiofilme. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo determinar o teor de compostos fenólicos totais, capacidade antioxidante, potencial antimicrobiano e antibiofilme de nove extratos da planta Hymenaea courbaril, conhecida popularmente como Jatobá. Além disso, extratos que exibiram resultados promissores (p<0,001 semelhante ao cloranfenicol) de atividade inibitória de biofilme contra Staphylococcus aureus (ATCC25923) foram selecionados para análise química UPLC-HRMS/MS. As folhas, casca do fruto (exocarpo) e sementes da planta foram extraídas com etanol 96% através de três métodos de extração, a maceração estática (ES), banho ultrassônico (US) e agitação magnética (AM). O extrato da casca do fruto (exocarpo) de Jatobá USJC revelou maior quantidade de compostos fenólicos totais (736,1 mg EAG g-1) pelo teste de Folin-Ciocalteu e o extrato das folhas de Jatobá ESJF demonstrou maior potencial antioxidante através do ensaio de fosfomolibdênio com o valor de (1195,5 mg EBHT g-1). O teste qualitativo de triagem da atividade antimicrobiana mostrou efeito para os nove extratos testados a 500 mg/mL contra a bactéria patogênica S. aureus (ATCC25923) com halos de inibição variando de 14-17 mm. O extrato das folhas de Jatobá ESJF apresentou a menor concentração inibitória mínima (CIM) de 1,56 mg/mL e também se destacou com a melhor inibição do biofilme, com o percentual de inibição 78,29%, estatisticamente semelhante ao padrão cloranfenicol (efeito inibitório de 78,85 %) (p < 0,001). A análise UPLC-HRMS/MS dos extratos das folhas (ESJF, USJF e AMJF) de H. courbaril mostrou a presença de compostos que não haviam sido relatados anteriormente nesta espécie, incluindo crisoeriol-7-O-neohesperidosídeo, isoramnetina-glicosídeo, luteolina, rutina, 3,7-di-O-metilquercetina e miricetina. Portanto, esses resultados são promissores, indicam o uso de H. courbaril como antioxidante e apontam para seu uso na terapia antimicrobiana com possível efeito antibiofilme.
Abstract: Biofilm-forming bacteria are difficult to treat due to resistance to conventional antibiotic therapy and, therefore, have become a clinical and epidemiological problem worldwide. Furthermore, substantial evidence indicates a vital role for reactive oxygen species (ROS) and other oxidants in cellular metabolism, as responsible for various disorders and pathological conditions. Natural antioxidants, in the form of crude extracts or their chemical constituents, are very effective in preventing harmful processes caused by oxidative stress. Medicinal plants have been identified as possible treatment alternatives due to their antioxidant, antimicrobial and antibiofilm effects. In this context, the present study aimed to determine the content of total phenolic compounds, antioxidant capacity, antimicrobial and antibiofilm potential of nine extracts of the Hymenaea courbaril plant, popularly known as Jatobá. Furthermore, extracts that exhibited promising results (p<0.001 compared to chloramphenicol) of biofilm inhibitory activity against Staphylococcus aureus (ATCC25923) were selected for UPLC-HRMS/MS chemical analysis. The leaves, fruit peel (exocarp) and seeds of the plant were extracted with 96% ethanol using three extraction methods, static maceration (ES), ultrasonic bath (US) and magnetic stirring (AM). The extract from the fruit peel (exocarp) of Jatobá USJC revealed a higher amount of total phenolic compounds (736.1 mg EAG g-1) by the Folin-Ciocalteu test and the extract from the leaves of Jatobá ESJF demonstrated greater antioxidant potential through the test of phosphomolybdenum with a value of (1195.5 mg EBHT g-1). The qualitative antimicrobial activity screening test showed an effect for the nine extracts tested at 500 mg/mL against the pathogenic bacteria S. aureus (ATCC25923) with inhibition halos ranging from 14-17 mm. The Jatobá ESJF leaf extract presented the lowest minimum inhibitory concentration (MIC) of 1.56 mg/mL and also stood out with the best biofilm inhibition, with an inhibition percentage of 78.29%, statistically similar to the chloramphenicol standard (inhibitory effect of 78.85%) (p < 0.001). UPLC-HRMS/MS analysis of leaf extracts (ESJF, USJF and AMJF) of H. courbaril showed the presence of compounds that had not been previously reported in this species, including chrysoeriol-7-O-neohesperidoside, isoramnetin-glucoside, luteolin , rutin, 3,7-di-O-methylquercetin and myricetin. Therefore, these results are promising, indicating the use of H. courbaril as an antioxidant and pointing to its use in antimicrobial therapy with a possible antibiofilm effect.
Keywords: Staphylococcus aureus
Hymenaea courbaril
Atividade antioxidante
Antioxidant activity
Ação antibacteriana
Antibacterial action
Inibição de biofilme
Biofilm inhibition
Bioquímica
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Subject: Bioquímica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica
Quote: CRUZ, Jhonatas Emílio Ribeiro da Cruz. Avaliação dos efeitos antioxidante, antimicrobiano e antibiofilme de extratos de Hymenaea courbaril (Jatobá) e caracterização química por UPLC-ESI-QTOF-MS/MS. 2024. 123 f. Tese (Doutorado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.8080.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.8080
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41131
Date of defense: 18-Jan-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 17. Parcerias e meios de implementação - Fortalecer os meios de implementação e revitalizar a parceria global para o desenvolvimento sustentável.
Appears in Collections:TESE - Genética e Bioquímica

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