Estudos Sobre a Composição Química e Actividade Biológica do Laurus azorica (Seub.) Franco

Abstract

- RESUMO - Apesar de todos os avanços da química, as plantas continuam a ser uma importante fonte de matérias primas para a produção de medicamentos e a constituírem uma das mais promissoras fontes para pesquisa de novos fármacos. O Laurus azorica (Seub.) Franco, LAURACEAE endémica da região macaronésica e muito abundante na laurissilva da Ilha da Madeira, é utilizada amplamente pela população local com fins terapêuticos, em particular o óleo obtido por expressão dos frutos maduros, e na cozinha tradicional, as folhas e os ramos novos, devido às suas propriedades aromáticas. Neste trabalho, teve-se como objectivos principais identificar os componentes químicos mais abundantes dos órgãos referidos e avaliar até que ponto poderão justificar as finalidades etnomedicinais com que são utilizados pela população, fazendo-se para isso um estudo etnobotânico na região e uma recolha do material na laurissilva aos 850 m de altitude. Foram preparados e analisados os extractos de hexano e de clorofórmio da folha e do fruto maduro tendo revelado a presença de hidrocarbonetos terpénicos, principalmente lactonas sesquiterpénicas, sendo as maimitárias a costunolida e a dehidrocostus lactona. Além destas lactonas foram identificadas nos extractos da folha a 8-acetoxiguaian-1(10),11(13)-dien-6α,12-olida, a -acetoxiguaian-9,11(13)-dien-6a,12-olida, a 8-acetoxi-l-hidroxigermacran-4,9,11(13)-trien-6α,12-olida, a ,8-dihidroxigermacran-4,9, 1 1 (13)-trien-6a, 12-olida, a 1(5) 10(14),4(15)-dien-6α,12-olida e a 1(5),8(13)-diepoxigermacran-10(14),4(15)-dien- 6α,12-olida, um hidrocarboneto monoterpénico o 3,5-diacetoxi-1(7),4(8)-p-mentadieno, um composto esteróide o β-sitosterol, misturas de hidrocarbonetos saturados entre C18 e C25 e misturas de alcoóis de cadeia linear. O óleo do fruto preparado artesanalmente revelou uma composição química semelhante, igualmente com predomínio da costunolida e dehidrocostus lactona. o estudo da composição química do óleo essencial das folhas colhidas em duas épocas diferentes de maturação, Primavera e Outono, mostrou uma pequena variação na composição ao longo do ciclo vegetativo da planta em termos quantitativos, tendo-se observado que no óleo obtido da folha colhida na Primavera havia uma maior predominância de hidrocarbonetos sesquiterpénicos em relação ao óleo da folha do Outono. No óleo essencial da folha da Primavera identificaram-se como componentes predominantes o ß-pineno (20,88%), 1,8-cineol (15,79%), ß-pineno (14,89%), 3-careno (5,64%), acetato de terpenilo (4,45%) e τ-muurolol (2,78%), enquanto que no do Outono estes foram o α-pineno (22,42%), 1,8-cineol (16,95%), ß-pineno (15,60%), acetato de terpenilo (4,73%), pinocarvona (3,00%) e 3-careno (2,82%). Na composição do óleo essencial do fruto maduro os componentes predominantes foram o trans-ß-ocimeno (21,61%), α-pineno (15,64%), cis-ocimeno (8,07%), ß-pineno (7,55%), germacreno D (4,88%), 3-careno (4,23%) e ß-elemeno (3,00%). Os óleos essenciais da folha e do fruto revelaram possuir actividade antimicrobiana face a várias estirpes de microrganismos Gram + e Gram -, destacando-se a actividade sobre a Serratia marcescens, a qual foi da mesma ordem de grandeza da bestada pelo antibiótico específico e sobre o Staphilococcus aureus, Staphilococcus epidermitis, Streptococcus equisimilis e Streptococcus pneumoniae, para os quais apresentaram actividade de cerca de 50% da manifestada pelos antibióticos utilizados como referência. O óleo essencial da folha manifestou actividade biológica em ensaios realizados em murganhos Charles River e em ratos Wistar, destacando-se uma actividade depressora sobre o Sistema Nervoso Central que se traduziu por uma evidente diminuição da actividade motora e do tónus muscular acompanhados por uma clara ataxia e analgesia. Observou-se ainda uma marcada hipotermia. No estudo toxicológico efectuado com o óleo essencial em ratos Wistar, observou-se que a administração deste óleo pareceu não afectar a integridade do tecido hepático, uma vez que não se verificou variação das actividades enzimáticas alanina aminotransferase, aspartato aminotransferase e fosfatase alcalina do soro. No entanto, no que diz respeito às actividades enzimáticas relacionadas com a biotransformação hepática de drogas e xenobióticos em geral, observou-se a ocorrência de inibição ou de activação de algumas das subfamilas do sistema citocromo P450. As variações observadas parecem apontar para um possível efeito hepatotóxico associado à administração do óleo essencial da folha. Em estudos de toxicidade realizados com o óleo artesanal do fruto observou-se um perfil de resposta semelhante ao revelado pelo óleo essencial da folha, apontando também para uma provável hepatotoxicidade mais evidente com a dose mais elevada. Apesar dos riscos de toxicidade que a utilização do óleo artesanal em ratos Wistar deixou sugerir e da conhecida toxicidade das lactonas sesquiterpénicas em geral, as actividades farmacológicas atribuídas a estas e ao óleo essencial parecem justificar pelo menos em parte a utilização dada ao óleo artesanal do fruto na medicina popular madeirense. - ABSTRACT - Despite all the advances in chemistry, plants are still an important source of raw material for the prodution of medicines, and they forro one of the most promising sources in the search for new drugs. Laurus azorica (Seub.) Franco, an endemic Lauraceae of Macaronesia and abundant in the laurel forest of Madeira Island, is widely used by the local population for therapeutic purposes, particulary the oil obtained by pressing ripe fruits, and in traditional cookery, where the leaves and the stem wood are used for their aromatic properties. In this work our main objectives were to identify the most abundant chemical components of the leaf and fruit and to assess how far their use in traditional medicine in Madeira could be justified. For this purpose we studied the ethnobotanic of the region and we collected the material from the laurel forest at 850 m of altitude. Hexane and chloroform extract of the leaf and fruit showed similar chemical composition, with a predominance of terpenic hydrocarbons, mainly sesquiterpenic lactones, where costunolide and dehydrocostus lactone predominate. Beyond these lactones, other lactones were identified in the leaf extract: 8-acetoxyguaian- 1(10),11(13)-dien-6α,12-olide, 8-acetoxyguaian-9,11(13)-dien-6α,12-olide, 8-acetoxy- 1-hydroxygermacran-4,9,11(13)-trien-6α,12-olide, 1,8-dihydroxygermacran-4,9,11(13)- trien-6α,12-olide, 1(5),8(13)-diepoxygermacran-10(14),4(15)-dien-6ß,12-olide and 1(5),8(13)-diepoxygermacran-10(14),4(15)-dien-6ß,12-olide. Also identified were a monoterpenic hydrocarbon, 3, 5-diacetoxy-1(7),4(8)-p-menthadiene, a steroid compound, ß-sitosterol, a mixture of saturated hydrocarbons between C18 and C25 and a mixture of unbranched chain alcohols. The oil of the fruit, obtained by a manual process, revealed a similar chemical composition, with costunolide and dehydrocostus lactone as the main constituents. The chemical composition of the essential oil of leaves collected in two different seasonal periods, Spring and Autumn, showed a small variation in the quantitative composition throughout the vegetative cycle. In the oil from Spring, the sesquiterpenic hydrocarbons are higher than in the oil from Autumn. In Spring, the essential oil of the leaf contained, as principal components, α-pinene (20,88%), 1,8-cineole (15,79%), ß-pinene (14,89%), 3-carene (5,64%), terpenyl acetate (4,45%) e τ-muurolol (2,78%), while in the Autumn oil, the main components found were α-pinene (22,42%), 1,8-cineole (16,95%), β-pinene (15,60%), terpenyl acetate (4,73%), pinocarvone (3,00%) and 3-carene (2,82%). The essential oil of the ripe fruit contained, as principal components, trans-βocimene (21,61%), α-pinene (15,64%), cis-ocimene (8,07%), ß-pinene (7,55%), germacrene D (4,88%), 3-carene (4,23%) and β-elemene (3,00%). The essential oils of leaf and fruit showed antibacterial activity against several strains of bacteria Gram+ and Gram-. The most sensitive bacteria was Serratia marcescens whose susceptibility was similar to that displayed in reaction to a specific antibiotic. The strains Staphilococcus aureus, Staphilococcus epidermitis, Streptococcus equisimilis and Streptococcus pneumoniae only showed a susceptibility about 50% of that displayed in reaction to antibiotics used as reference. We observed that the essential leaf oil present biologic activity in rodents, showing a depressant effect on the central nervous system, indicated by an evident depression of locomotor activity and muscular tonus together with a clear ataxy and analgesia. A clear hypothermia was also observed. Toxicologic studies in Wistar rats showed that the oil did not affect the integrity of hepatic tissue, since no changes were detected on levels of serum transaminases (AST and ALT) and alkaline phosphatase. However, the study of enzymatic activities related to the hepatic biotransformation of drugs and xenobiotics revealed inhibition or activation of some subfamilies of the cytochrome P450 system. These variations suggested a hepatotoxic effect related to the administration of the essential oil of the leaf. Toxicity studies of the oil of the fruit obtained by manual process, revealed the same response as the response to the essential oil of the leaf, but hepatotoxicity was more evident in fruit oil in the highest dose. Despite the risks of toxicity suggested by the administration of this oil in rats and the known toxicity of sesquiterpene lactones, the pharmacologic activities related to them, and to the essential oil, may justify the folk use of fruit oil. Based on the qualitative similarity of the chemical composition of the fruit and the leaf of L. azorica, it seems that the use of the leaf in folk medicine would be more advantageous that the use of the fruit, since, in contrast to the leaf, fruit is relatively scarce and its excessive harvest could contribute to a reduction of this lauraceae in the laurel forest of Madeira Island.