Registro fonte: Compostos majoritários presentes em óleos essenciais: caracterização antimicrobiana, toxicológica e antioxidante

Compostos majoritários presentes em óleos essenciais: caracterização antimicrobiana, toxicológica e antioxidante

Each year, several essential oils and plant extracts are reported in the literature for presenting antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant, antimutagenic and even anticarcinogenic activities, and this action potential is mainly attributed to their major compounds. In this context, the present...

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Autor principal:	Cruz, Lorena Clara
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Essências e óleos essenciais Micro-organismos Testes de toxicidade Saccharomyces cerevisiae Essences and essential oils Microorganisms Toxicity testing CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Biotecnologia
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27775
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id	riut-1-27775
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spelling	riut-1-277752022-04-01T06:07:27Z Compostos majoritários presentes em óleos essenciais: caracterização antimicrobiana, toxicológica e antioxidante Major compounds present in essential oils: antimicrobial, toxicological and antioxidant characterization Cruz, Lorena Clara Busso, Cleverson https://orcid.org/0000-0001-9331-5850 http://lattes.cnpq.br/5986131313813011 Ghisi, Nédia de Castilhos https://orcid.org/0000-0001-7616-1618 http://lattes.cnpq.br/4542801151720873 Busso, Cleverson https://orcid.org/0000-0001-9331-5850 http://lattes.cnpq.br/5986131313813011 Mocelin, Natália Ketrin Almeida de Oliveira https://orcid.org/0000-0002-3944-0439 http://lattes.cnpq.br/6038741913250469 Montanher, Paula Fernandes https://orcid.org/0000-0003-0069-4957 http://lattes.cnpq.br/7565400427188557 Essências e óleos essenciais Micro-organismos Testes de toxicidade Saccharomyces cerevisiae Essences and essential oils Microorganisms Toxicity testing CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Biotecnologia Each year, several essential oils and plant extracts are reported in the literature for presenting antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant, antimutagenic and even anticarcinogenic activities, and this action potential is mainly attributed to their major compounds. In this context, the present work aimed to evaluate the major compounds carvacrol, cinnamaldehyde and alpha-phellandrene regarding their potential antimicrobial, antioxidant in vivo and in vitro, cytotoxic effects and the toxicity profile in in vivo assays. The research was carried out in the research laboratories of the Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo campus and the compounds under evaluation were obtained by Sigma-Aldrich Brazil. The antimicrobial effect was evaluated through the Disco-diffusion tests, microdilution in broth to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Spot test to determine the Minimum Bactericidal and Fungicidal Concentration (CBM/CFM) against microorganisms of clinical interest. The antioxidant potential was determined through the in vivo test using mutant strains of Saccharomyces cerevisiae and in vitro tests using free radical scavenging techniques (DPPH and ABTS) and reducing power via FRAP. The toxicity of the compounds was evaluated by the lethality test using brine shrimp larvae and the cytotoxicity evaluated using fibroblast L929 strains and Vero cells. The compound that showed the best antimicrobial activity on the strains tested was carvacrol, with values between 0.02 and 1.82 mg.mL-1, followed by cinnamaldehyde with values between 0.20 and 0.98 mg.mL-1, whereas the compound alpha-phellandrene did not show antimicrobial potential at the concentrations tested. All compounds showed antioxidant potential in at least one of the in vitro tests, with the best antioxidant activity also being presented by carvacrol, which stood out in the three tests, mainly by the ABTS method, with a value of 8404.54 µmol ET/g of compound. In the evaluation of in vivo antioxidant activity, concentrations between 1 and 32 µg.mL-1 were not enough to verify the antioxidant potential of the compounds, and concentrations above this range showed an inhibitory effect against the strain used. The lethality test in Artemias indicated that all compounds showed 100% lethality, that is, in the tested concentrations between 0.06 and 1 mg.mL-1, the compounds showed an extremely toxic effect on the organisms. The cytotoxicity test showed that the compounds carvacrol and cinnamaldehyde are cytotoxic against the cell lines used. According to the results, the compounds carvacrol and cinnamaldehyde showed excellent antimicrobial potential against nine microorganisms of clinical interest, in addition to a great antioxidant potential, which was not observed with alpha-phelandrene. The lethality and cytotoxicity test bring some limitation in the application of compounds as herbal medicines or in foods, due to their toxicity. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) A cada ano diversos óleos essenciais e extratos de plantas são relatados na literatura por apresentarem atividade antimicrobiana, anti-inflamatória, antioxidante, antimutagênica e até mesmo anticarcinogênica, sendo esse potencial de ação atribuído principalmente aos seus compostos majoritários. Diante desse contexto, o presente trabalho objetivou avaliar os compostos majoritários carvacrol, cinamaldeído e alfa-felandreno quanto ao potencial efeito antimicrobiano, antioxidante in vivo e in vitro, citotóxico e o perfil de toxicidade em ensaios in vivo. A pesquisa foi realizada nos laboratórios de pesquisa da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Toledo e os compostos em avaliação foram obtidos pela SigmaAldrich Brasil. O efeito antimicrobiano foi avaliado através dos ensaios de Disco-difusão, microdiluição em caldo para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Spot test para determinar a Concentração Bactericida e Fungicida Mínima (CBM/CFM) frente aos microrganismos de interesse clínico. Determinou-se o potencial antioxidante por meio do teste in vivo utilizando linhagens mutantes de Saccharomyces cerevisiae e testes in vitro pelas técnicas de captura de radicais livres (DPPH e ABTS) e poder redutor via FRAP. A toxicidade dos compostos foi avaliada pelo teste de letalidade utilizando larvas de Artemia salina e a citotoxicidade avaliada utilizando linhagens de fibroblasto L929 e células Vero. O composto que apresentou melhor atividade antimicrobiana sobre as linhagens testadas foi o carvacrol, com valores entre 0,02 e 1,82 mg.mL-1, seguido do cinamaldeído com valores entre 0,20 e 0,98 mg.mL-1, já o composto alfa-felandreno não apresentou potencial antimicrobiano nas concentrações testadas. Todos os compostos apresentaram potencial antioxidante ao menos em um dos testes in vitro, sendo a melhor atividade antioxidante também apresentada pelo carvacrol, que se destacou nos três ensaios, principalmente pelo método ABTS, com valor de 8404,54 µmol ET/g de composto. Na avaliação da atividade antioxidante in vivo as concentrações entre 1 e 32 µg.mL-1 não foram o suficiente para constatar potencial antioxidante dos compostos, sendo que concentrações acima dessa faixa se mostraram com efeito inibitório frente a linhagem utilizada. O teste de letalidade em Artemias, indicou que todos os compostos apresentaram 100% de letalidade, ou seja, nas concentrações testadas entre 0,06 e 1 mg.mL-1 os compostos apresentaram efeito extremamente tóxico sobre os organismos. O teste de citotoxicidade demonstrou que os compostos carvacrol e cinamaldeído são citotóxicos frente as linhagens celulares utilizadas. De acordo com os resultados, os compostos carvacrol e cinamaldeído apresentaram excelente potencial antimicrobiano frente a nove microrganismos de interesse clínico, além de um ótimo potencial antioxidante, sendo que o mesmo não foi observado com o alfafelandreno. O teste de letalidade e citotoxicidade trazem certa limitação na aplicação dos compostos como fitoterápicos ou em alimentos, devido a toxicidade que os mesmos apresentam. 2022-03-31T17:16:41Z 2022-03-31T17:16:41Z 2021-12-20 masterThesis CRUZ, Lorena Clara. Compostos majoritários presentes em óleos essenciais: caracterização antimicrobiana, toxicológica e antioxidante. 2021. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27775 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Dois Vizinhos Ponta Grossa Brasil Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia UTFPR
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description	Each year, several essential oils and plant extracts are reported in the literature for presenting antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant, antimutagenic and even anticarcinogenic activities, and this action potential is mainly attributed to their major compounds. In this context, the present work aimed to evaluate the major compounds carvacrol, cinnamaldehyde and alpha-phellandrene regarding their potential antimicrobial, antioxidant in vivo and in vitro, cytotoxic effects and the toxicity profile in in vivo assays. The research was carried out in the research laboratories of the Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo campus and the compounds under evaluation were obtained by Sigma-Aldrich Brazil. The antimicrobial effect was evaluated through the Disco-diffusion tests, microdilution in broth to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Spot test to determine the Minimum Bactericidal and Fungicidal Concentration (CBM/CFM) against microorganisms of clinical interest. The antioxidant potential was determined through the in vivo test using mutant strains of Saccharomyces cerevisiae and in vitro tests using free radical scavenging techniques (DPPH and ABTS) and reducing power via FRAP. The toxicity of the compounds was evaluated by the lethality test using brine shrimp larvae and the cytotoxicity evaluated using fibroblast L929 strains and Vero cells. The compound that showed the best antimicrobial activity on the strains tested was carvacrol, with values between 0.02 and 1.82 mg.mL-1, followed by cinnamaldehyde with values between 0.20 and 0.98 mg.mL-1, whereas the compound alpha-phellandrene did not show antimicrobial potential at the concentrations tested. All compounds showed antioxidant potential in at least one of the in vitro tests, with the best antioxidant activity also being presented by carvacrol, which stood out in the three tests, mainly by the ABTS method, with a value of 8404.54 µmol ET/g of compound. In the evaluation of in vivo antioxidant activity, concentrations between 1 and 32 µg.mL-1 were not enough to verify the antioxidant potential of the compounds, and concentrations above this range showed an inhibitory effect against the strain used. The lethality test in Artemias indicated that all compounds showed 100% lethality, that is, in the tested concentrations between 0.06 and 1 mg.mL-1, the compounds showed an extremely toxic effect on the organisms. The cytotoxicity test showed that the compounds carvacrol and cinnamaldehyde are cytotoxic against the cell lines used. According to the results, the compounds carvacrol and cinnamaldehyde showed excellent antimicrobial potential against nine microorganisms of clinical interest, in addition to a great antioxidant potential, which was not observed with alpha-phelandrene. The lethality and cytotoxicity test bring some limitation in the application of compounds as herbal medicines or in foods, due to their toxicity.
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Compostos majoritários presentes em óleos essenciais: caracterização antimicrobiana, toxicológica e antioxidante

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