Estudo morfoanatômico, fitoquímico e avaliação das atividades biológicas das folhas, galhos e frutos de Zanthoxylum kleinii (R. S. Cowan) P. G. Waterman da família Rutaceae

Abstract

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar as características morfoanatômicas, fitoquímicas e biológicas das folhas, galhos e frutos da espécie vegetal Zanthoxylum kleinii (R. S. Cowan) P. G. Waterman. A análise morfoanatômica da espécie demonstrou mesofilo dorsiventral nas folhas; presença de cavidades secretoras de óleo essencial nas folhas, no pecíolo e nos frutos; estômatos com cavidade subestomática nos frutos e foi identificado cristal de CaC2O4 no pecíolo e coleteres nas folhas. Os testes histoquímicos evidenciaram a presença de compostos fenólicos, mucilagem e conteúdo lipofílico. Após a extração etanólica e partição liquído-líquido utilizando Soxhlet foram obtidos os extratos brutos das folhas e dos galhos e as respectivas frações hexano, clorofórmio, acetato de etila e remanescente. Dos frutos foram obtidos os extratos hexano, clorofórmio, acetato de etila e hidroalcóolico utilizando Soxhlet. A identificação do flavonoide hesperidina a partir da fração acetato de etila dos galhos ocorreu pela análise de espectros FTIR, RMN ¹H e ¹³C. A análise fitoquímica das frações das folhas e dos galhos mostrou a presença de esteroides, flavonoides, cumarinas e taninos e nos extratos dos frutos, alcaloides, esteroides, flavonoides, cumarinas e taninos. Foram extraídos óleos essenciais das folhas e dos frutos. O óleo das folhas teve um rendimento de 0,12%, e seus compostos majoritários identificados foram ß-felandreno (37,8%), a-pineno (13,32%) e mirceno (10,05%). O óleo do fruto apresentou rendimento de 0,70% e seus compostos majoritários identificados foram o limoneno (20,16%), o o-cimeno (13,48%) e o terpinen-4-ol (10,77%). O óleo essencial dos frutos mostrou atividade antimicrobiana frente a S. aureus com concentração inibitória mínima (CIM) de 3,12 µg/µl, E. coli com CIM de 0,78 µg/µl, P. aeruginosa e E. faecalis com CIM de 1,56 µg/µl. A atividade alelopática foi observada na maior concentração de óleo (1%), a qual influenciou na germinação, entretanto não teve efeito sobre o crescimento das sementes de L. sativa. Foi extraído polissacarídeo a quente e a frio das folhas, com rendimento de 18,83% e 14,06%, respectivamente. No espectro de raios X por dispersão em energia do polissacarídeo foram identificados oxigênio, carbono, cálcio, cloro, magnésio, enxofre, fósforo e alumínio. O polissacarídeo apresentou compostos fenólicos e o fator de proteção solar obtido foi entre 5,89 a 7,88. O teor de fenólicos totais foi considerado alto para todas as amostras e a maior concentração foi identificada na fração acetato de etila do galho. O teor de flavonoides totais foi maior para as frações das folhas. O potencial antioxidante avaliado pelo método de redução do fosfomolibdênio comparado com os controles de ácido ascórbico, BHT e rutina mostraram maior atividade nas frações do galho. Quando avaliado o potencial antioxidante pelo método DPPH• as frações obtidas com acetato de etila, clorofórmio e a remanescente das folhas e galhos mostraram maior potencial. Conforme apresentado nesse trabalho, o estudo morfoanatômico da espécie mostrou estruturas diferenciais para espécie, como coleter nas folhas e estômatos nos frutos, foi identificado o flavonoide hesperidina na fração acetato de etila do galho e o óleo essencial dos frutos mostrou potencial atividade antimicrobiana.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the morphoanatomical, phytochemical and biological characteristics of the leaves, twigs and fruits of the plant species Zanthoxylum kleinii (R. S. Cowan) P. G. Waterman. The morphoanatomical analysis of the species demonstrated dorsiventral mesophyll in the leaves; presence of essential oil secreting cavities in the leaves, petiole and fruits; stomata with substomatal cavity in the fruits and CaC2O4 crystals were identified in the petiole and collectors in the leaves. Histochemical tests showed the presence of phenolic compounds, mucilage and lipophilic content. After ethanolic extraction and liquid liquid partition using Soxhlet, crude extracts of leaves and branches and the respective hexane, chloroform, ethyl acetate and remaining fractions were obtained. From the fruits, hexane, chloroform, ethyl acetate and hydroalcoholic extracts were obtained using Soxhlet. The identification of the flavonoid hesperidin from the ethyl acetate fraction of the twigs occurred by analyzing FTIR, ¹H and ¹³C NMR spectra. The phytochemical analysis of the leaf and twig fractions showed the presence of steroids, flavonoids, coumarins and tannins and in the fruit extracts, alkaloids, steroids, flavonoids, coumarins and tannins. Essential oils were extracted from the leaves and fruits. The oil from the leaves had a yield of 0.12%, and its major compounds identified were ß-phellandrene (37.8%), a-pinene (13.32%) and myrcene (10.05%). The fruit oil presented a yield of 0.70% and its major compounds identified were limonene (20.16%), o-cymene (13.48%) and terpinen-4-ol (10.77%). The essential oil of the fruits showed antimicrobial activity against S. aureus with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 3.12 µg/µl, E. coli with an MIC of 0.78 µg/µl, P. aeruginosa and E. faecalis with MIC of 1.56 µg/µl. Allelopathic activity was observed at the highest oil concentration (1%), which influenced germination, but had no effect on the growth of L. sativa seeds. Hot and cold polysaccharide was extracted from the leaves, with yields of 18.83% and 14.06%, respectively. In the energy dispersive X-ray spectrum of the polysaccharide, oxygen, carbon, calcium, chlorine, magnesium, sulfur, phosphorus and aluminum were identified. The polysaccharide presented phenolic compounds and the sun protection factor obtained was between 5.89 and 7.88. The total phenolic content was considered high for all samples and the highest concentration was identified in the ethyl acetate fraction of the branch. The total flavonoid content was higher for leaf fractions. The antioxidant potential evaluated by the phosphomolybdenum reduction method compared with ascorbic acid, BHT and rutin controls showed greater activity in the twig fractions. When evaluating the antioxidant potential using the DPPH• method, the fractions obtained with ethyl acetate, chloroform and the remainder of leaves and branches showed greater potential. As presented in this work, the morphoanatomical study of the species showed differential structures for the species, such as vests in the leaves and stomata in the fruits, the flavonoid hesperidin was identified in the ethyl acetate fraction of the twig and the essential oil of the fruits showed potential antimicrobial activity.