Caracterização química de óleos essenciais de espécies de Croton (Euphorbiaceae) nativas do Rio Grande do Sul e Investigação de atividade biológica frente a Acanthamoeba polyphaga e fungos dos gêneros Fusarium e Candida

Abstract

Cinco espécies do gênero Croton (C. pycnocephalus Müll.Arg., C. hilarii Baill., C. gnaphalii Baill., C. calycireduplicatus Allem e C. cuchillae-nigrae Croizat), Euphorbiaceae, foram coletadas em diferentes municípios do Rio Grande do Sul, Brasil. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação das partes aéreas frescas das plantas. Posteriormente, estes foram analisados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. O rendimento de óleos essenciais a partir do peso fresco variou de 0,01% a 1%. O óleo essencial de C. hilarii apresentou o menor rendimento, com apenas 0,01%. Em seguida, o óleo de C. pycnocephalus teve um rendimento de 0,1%, enquanto C. gnaphalii alcançou 0,2%. Os óleos essenciais de C. calycireduplicatus e C. cuchillae-nigrae destacaram-se com o maior rendimento, atingindo 1%. Os óleos essenciais das duas últimas espécies citadas se mostraram ricos em monoterpenos (46,3% e 57,7%, respectivamente), sendo o β-pineno o composto mais prevalente (28% e 34,6%, respectivamente). Por outro lado, os óleos essenciais de C. pycnocephalus e C. gnaphalii foram caracterizados pela presença substancial de sesquiterpenos (85.6% e 83.8%, respectivamente), sendo o biciclogermacreno (26,4% e 31%) o composto predominante. O óleo essencial de C. hilarii caracterizou-se pela presença de sesquiterpenos (100%), sendo o sesquicineol (19,90%) e o epi-α-bisabolol (16,44%) os mais abundantes. Foi avaliada a atividade amebicida do óleo essencial de C. calycireduplicatus e de C. cuchillae-nigrae, frente a Acanthamoeba polyphaga e a sua citotoxicidade frente a células da córnea humana. Estas amostras foram selecionadas para estes experimentos devido ao maior rendimento obtido. O óleo essencial de C. calycireduplicatus exibiu atividade amebicida visível contra trofozoítos de A. polyphaga a partir da concentração de 0,125 mg/mL. No entanto, foi observada uma redução maior na viabilidade a partir de 0,5 mg/mL, atingindo uma redução superior a 98% a 20 mg/mL. O óleo essencial de C. cuchillae-nigrae reduziu a viabilidade dos trofozoítos de A. polyphaga a partir de 1,0 mg/mL, atingindo uma redução de mais de 86% na concentração de 20 mg/mL. A avaliação da citotoxicidade foi determinada pelo ensaio MTT, no qual os resultados mostraram que os óleos essenciais testados foram altamente citotóxicos para as células da córnea humana. Os óleos essenciais de C. cuchillae-nigrae e C. calycireduplicatus apresentaram viabilidade inferior a 5%. O óleo essencial de C. cuchillae-nigrae foi ligeiramente mais citotóxico, inativando 98,3% das células, comparado à inativação de 96,8% das células pelo óleo essencial de C. calycireduplicatus na concentração de 20 mg/mL. Os óleos essenciais das cinco espécies foram testados quanto à atividade antifúngica frente a dermatófitos e leveduras, entretanto os resultados foram negativos. Embora os resultados dos nossos estudos não tenham sido totalmente satisfatórios, acreditamos que os óleos essenciais de Croton spp. representam uma fonte valiosa de compostos bioativos, com potencial para pesquisas futuras destinadas ao desenvolvimento de medicamentos para tratar infecções causadas por amebas de vida livre e outros patógenos.

Five species of the genus Croton (C. pycnocephalus Müll.Arg., C. hilarii Baill., C. gnaphalii Baill., C. calycireduplicatus Allem and C. cuchillae-nigrae Croizat), Euphorbiaceae, were collected in different municipalities of Rio Grande do Sul, Brazil. The essential oils were obtained by hydrodistillation from the fresh aerial parts of the plants. Subsequently, they were analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry. The yield of essential oils from fresh weight ranged from 0.01% to 1%. The essential oil of C. hilarii presented the lowest yield, with only 0.01%. Next, the oil of C. pycnocephalus had a yield of 0.1%, while C. gnaphalii reached 0.2%. The essential oils of C. calycireduplicatus and C. cuchillae-nigrae stood out with the highest yield, reaching 1%. The essential oils of the last two mentioned species were rich in monoterpenes (46.3% and 57.7%, respectively), with β-pinene being the most prevalent compound (28% and 34.6%, respectively). On the other hand, the essential oils of C. pycnocephalus and C. gnaphalii were characterized by a substantial presence of sesquiterpenes (85.6% and 83.8%, respectively), with bicyclogermacrene (26.4% and 31%) being the predominant compound. The essential oil of C. hilarii was characterized by the presence of sesquiterpenes (100%), with sesquicineol (19.90%) and epi-alpha-bisabolol (16.44%) being the most abundant. The amoebicidal activity of the essential oil of C. calycireduplicatus and C. cuchillae-nigrae was evaluated against Acanthamoeba polyphaga and their cytotoxicity against human corneal cells. These samples were selected for these experiments due to the higher yield obtained. The essential oil of C. calycireduplicatus exhibited noticeable amoebicidal activity against A. polyphaga trophozoites from a concentration of 0.125 mg/mL. However, a greater reduction in viability was observed from 0.5 mg/mL, achieving a reduction of over 98% at 20 mg/mL. The essential oil of C. cuchillae-nigrae reduced the viability of A. polyphaga trophozoites from 1.0 mg/mL, achieving a reduction of over 86% at a concentration of 20 mg/mL. The cytotoxicity evaluation was determined by the MTT assay, in which the results showed that the tested essential oils were highly cytotoxic to human corneal cells. The essential oils of C. cuchillae-nigrae and C. calycireduplicatus presented viability below 5%. The essential oil of C. cuchillae-nigrae was slightly more cytotoxic, inactivating 98.3% of the cells, compared to the inactivation of 96.8% of the cells by the essential oil of C. calycireduplicatus at a concentration of 20 mg/mL. The essential oils of the five species were tested for antifungal activity against dermatophytes and yeasts, however, the results were negative. Although the results of our studies were not entirely satisfactory, we believe that the essential oils of Croton spp. represent a valuable source of bioactive compounds, with potential for future research aimed at developing drugs to treat infections caused by free-living amoebae and other pathogens.