Óleo essencial de espécies do gênero Cymbopogon (Poaceae) : química e ação antioxidante e anti-candida

Abstract

Os óleos essenciais (OEs) são produtos do metabolismo secundário de plantas com características organolépticas e propriedades biológicas reconhecidas. Nas últimas décadas, tem havido uma crescente demanda por OEs no mercado nacional e internacional, principalmente devido ao reconhecimento de seu uso como práticas de medicina complementar, aumento do uso nas indústrias farmacêutica, cosmética, de bem-estar, sanitária doméstica, veterinária e agro-ecológica, alavancando o setor produtivo. Nesse contexto, os OEs de gramíneas do gênero Cymbopogon (Poaceae) são fontes promissoras de bioativos, devido às suas reconhecidas propriedades biológicas, como antiprotozoárias, anti-inflamatórias, antibacterianas, antioxidantes, antifúngicas e antidiabéticas. O objetivo deste trabalho foi extrair o óleo essencial de Cymbopogon sp. provenientes de diferentes localidades do estado do Rio Grande do Sul e correlacionar o rendimento de óleo obtido com o local onde o material vegetal foi coletado. Além disso, objetivou avaliar a ação antioxidante e antifúngica frente à Candida spp. e também frente a biofilmes do referido fungo visando definir a melhor terapia no tratamento in vitro de infecções por biofilmes de Candida spp. em cateter venoso central de poliuretano. Folhas de Cymbopogon sp. foram coletados de cinco cidades do estado do Rio Grande do Sul: Garibaldi, Porto Alegre, Santa Cruz do Sul, São Jerônimo e Uruguaiana. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação e a análise de sua constituição foi realizada pelo método GC-MS. A propriedade oxidante dos OEs foi avaliada pelos métodos de eliminação do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), ABTS e β-Caroteno. A análise antifúngica foi realizada contra 6 espécies de Candida (C. albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis e C. tropicalis) onde determinou-se a Concentração Inibitória Mínima (CIM) dos OEs. Na sequência, avaliou-se a ação antibiofilme de Candida spp. dos OEs com menor CIM, inclusive em ensaio com biofilme aderido em cateter venoso central. Como resultados, o rendimento do óleo variou de 0,34% a 0,97%. O OE da amostra de Porto Alegre foi o que apresentou maior ação antioxidante. Seus constituintes são principalmente citronelal (21,3%) e citronelol (17,3%). Por outro lado, os OEs de Garibaldi (GAR2) e Santa Cruz (SC2) obtiveram os melhores resultados antifúngicos. Ambos inibiram todas as espécies fúngicas e seus constituintes majoritários foram neral (36,6% - GAR2; 35,8% - SC2), geranial (33% - GAR2; 38,9% - SC2). Tais amostras se mostraram eficazes também na inibição e remoção de biofilme de Candida spp. com a amostra GAR2 se mostrando também eficaz na remoção de biofilme em cateter venoso central. Tais resultados são interessantes e apontam para um futuro promissor ao se considerar esta planta em uma formulação eficaz no combate a infecções por este fungo em dispositivos médicos implantados.

Essential oils (EOs) are products of the secondary metabolism of plants with recognized organoleptic characteristics and biological properties. In recent decades, there has been a growing demand for EOs in the national and international markets, mainly due to the recognition of their use as complementary medicine practices, increased use in the pharmaceutical, cosmetic, wellness, domestic health, veterinary, and agro-ecological industries, leveraging the productive sector. In this context, EOs from grasses of the genus Cymbopogon (Poaceae) are promising sources of bioactives, due to their recognized biological properties, such as antiprotozoal, anti-inflammatory, antibacterial, antioxidant, antifungal, and antidiabetic. This work's goal is to extract the essential oil of Cymbopogon sp. from different locations in the Rio Grande do Sul state and correlate the oil yield obtained with the place where the plant material was collected. In addition, it aims to evaluate the antioxidant and antifungal action against Candida spp. and also against biofilms of the aforementioned fungus, aiming to define the best therapy for the in vitro treatment of infections caused by Candida spp. biofilms in polyurethane central venous catheters. Leaves of Cymbopogon sp. were collected from five cities in the state of Rio Grande do Sul: Garibaldi, Porto Alegre, Santa Cruz do Sul, São Jerônimo, and Uruguaiana. The essential oils were obtained by hydrodistillation and their composition was analyzed by the GC-MS method. The oxidizing property of the EOs was evaluated by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), ABTS, and β-Carotene radical scavenging methods. Antifungal analysis was performed against 6 Candida species (C. albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis and C. tropicalis) where the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of the EOs was determined. Next, the antibiofilm action of Candida spp. of the EOs with the lowest MIC was evaluated, including in an assay with biofilm adhered to a central venous catheter. As a result, the oil yield ranged from 0.34% to 0.97%. The EO from the Porto Alegre sample showed the greatest antioxidant action. Its constituents are mainly citronellal (21.3%) and citronellol (17.3%). On the other hand, the EOs from Garibaldi (GAR2) and Santa Cruz (SC2) obtained the best antifungal results. Both inhibited all fungal species and their major constituents were neral (36.6% - GAR2; 35.8% - SC2), geranial (33%GAR2; 38.9% - SC2). These samples also proved effective in inhibiting and removing Candida spp. biofilm. The GAR2 sample also proved effective in removing biofilm from central venous catheters. These results are interesting and point to a promising future when considering this plant in an effective formulation to combat infections by this fungus in implanted medical devices.