Atividade inibitória de extratos vegetais do cerrado sobre α-milases

Abstract

As α-amilases, enzimas produzidas por animais, vegetais e microrganismos, participam de etapas extremamente importantes no metabolismo de carboidratos. A sobrevivência dos seres vivos que dependem do aproveitamento de carboidratos como fonte energética está associada à atividade das amilases. A atividade dessas enzimas também está envolvida com a progressão da cárie e da placa dentária, com a formação do pico de concentração posprandial de glicose e com a velocidade do esvaziamento gástrico. Por isso, pesquisas no sentido de se conseguir uma inibição efetiva de α-amilases têm ganhado expressão internacional, já que inibidores de α-amilases podem ser aplicados, dentre outras áreas: (i) no desenvolvimento da resistência de culturas agrícolas a pragas que utilizam amilases endógenas para se alimentar de grãos ou raízes alimentícias, provocando depreciação comercial desses produtos; (ii) no tratamento do diabetes mellitus e da obesidade; (iii) na prevenção de cáries dentárias e outros distúrbios odontológicos; (iv) na investigação do papel antinutricional de alimentos que contêm inibidores de amilases; (v) no processamento industrial de alimentos e bebidas que contêm carboidratos, bem como de papéis e tecidos; e (vi) no diagnóstico e tratamento de distúrbios que envolvem condições de hiperamilasemia. O Cerrado, segundo maior bioma brasileiro, suporta uma enorme variedade de espécies, até então pouco estudadas quanto a seus efeitos terapêuticos e no controle de insetos-praga. Então decidiu-se pela realização deste trabalho, que teve como objetivo verificar a atividade inibitória de extratos vegetais do Cerrado sobre alfa-amilases. Cento e noventa extratos de diferentes polaridades foram preparados a partir de 31 espécies oriundas de 13 famílias botânicas. Os extratos a 1 mg/mL foram pré-incubados com α-amilases extraídas de Zabrotes subfasciatus Boheman e de Acanthoscelides obtectus Say, insetos-praga de feijão, utilizando-se amido solúvel como substrato e ácido dinitrossalicílico reativo como reagente cromogênico. Os extratos também foram testados sobre α-amilase salivar humana, na concentração de 125 μg/mL. Os resultados mostram atividade inibitória sobre amilases de extratos etanólicos pertencentes às famílias Monimiaceae, Meliaceae, Sapotaceae, Burseraceae e Sapindaceae, com destaque especial à espécie Matayba guianensis Aublet. O extrato etanólico da casca da raiz de M. guianensis exibiu CI50 de 88,30 μg/mL, 140,09 μg/mL e 42,04 μg/mL sobre as amilases de Z. subfasciatus, A. obtectus e salivar humana, respectivamente. A quantificação de compostos fenólicos e de taninos totais na fração metanólica oriunda do fracionamento do extrato etanólico da casca da raiz de M. guianensis, contendo os compostos maiores que 30 kDa, aponta para a atribuição da atividade inibitória a taninos condensados. E os resultados obtidos mostram a importância de se explorar o Cerrado brasileiro na busca por moléculas ativas biologicamente. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Alpha-amylases, enzymes produced by animals, plants and microorganisms, participate in several important carbohydrate metabolism steps. The survival of the living beings that depend on carbohydrate use as an energy supply source is associated with amylases activity. The activity of these enzymes is also involved with the progression of dental caries and plaques, with the formation of the postprandial peak of glucose concentration and with the speed of gastric emptying. Consequently, researches aiming to obtain an effective α-amilases inhibition have become of extremely important worldwide, once α-amilases inhibitors can be used, among other fields: (i) on the resistance development of agricultural cultures against pests that use endogenous amylases to feed on eatable grains or roots, causing a commercial depreciation on these products; (ii) on diabetes mellitus and obesity treatments; (iii) on the prevention of dental caries and other odontological diseases; (iv) on the investigation of the antinutritional role of foods that contain amylases inhibitors; (v) on the industrial processing of foods and drinks that contain carbohydrates, as well as paper and textiles; and (vi) on diagnostic and treatment of diseases that involve hiperamylasemy. Cerrado, the second biggest Brazilian’s bioma, supports a variety of species, few studied regarding your therapeutic effects and against agricultural pests. Thus, was decided about the realization of this research work, which has the objective of verify the inhibitory activity of the Cerrado plants extracts against alphaamylases. One hundred and ninety extracts of different polarities were made from 31 species from 13 botanical families. The extracts containing 1 mg/mL were preincubated with -amylases extracted from Zabrotes subfasciatus Boheman and Acanthoscelides obtectus Say, common bean pest insects, using soluble starch as a substrate and the chromogenic reagent dinitrosalicylic acid. The extracts were also tested against human salivary α-amilases, at concentration of 125 µg/mL. The results showed inhibitory activity on amylases from ethanolic extracts of Monimiaceae, Meliaceae, Sapotaceae, Burseraceae and Sapindaceae, with special attention to Matayba guianensis Aublet. The ethanolic extract of M. guianensis root bark showed IC50 of 88,30 µg/mL, 140,09 µg/mL and 42,04 µg/mL on the Z. subfasciatus, A. obtectus and human salivary amylases, respectively. The quantification of phenolic compounds and total tannins present in the methanolic fraction, originated from the M. guianensis root bark ethanolic extract fractioning, that contained molecules bigger than 30 kDa, points to an inhibitory activity by condensed tannins. The results obtained in this work demonstrate the relevance in explore the Brazilian Cerrado as a source of biologically active molecules.