Determinação da melhor condição de cultivo para obtenção de um extrato rico em flavonoides das folhas de Moringa oleifera Lam.: estudo fitoquímico, de toxicidade e da atividade anti-inflamatória in vitro
Moringa oleifera Lam. (Moringaceae), popularly known as moringa or white acacia, native to India, is currently cultivated in several countries around the world, and distributed in many regions from Brazil. It is a fast growing perennial plant, with significant content of nutrients such as vitamin...
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| Formato: | doctoralThesis |
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| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49910 |
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Moringa oleifera Cultivo Flavonoides Controle de qualidade Inflamação Segurança CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
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Moringa oleifera Cultivo Flavonoides Controle de qualidade Inflamação Segurança CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Silva, Larissa Marina Pereira Determinação da melhor condição de cultivo para obtenção de um extrato rico em flavonoides das folhas de Moringa oleifera Lam.: estudo fitoquímico, de toxicidade e da atividade anti-inflamatória in vitro |
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Moringa oleifera Lam. (Moringaceae), popularly known as moringa or white acacia, native to
India, is currently cultivated in several countries around the world, and distributed in many
regions from Brazil. It is a fast growing perennial plant, with significant content of nutrients
such as vitamins, minerals, amino acids, and proteins. All parts of the plant are utilized (seeds,
leaves, fruits, branches and roots) medicinally, ornamentally, industrially or for food for human
and animal use. It can also be an alternative source for the improvement of drinking water
quality and for fertilization in the cultivation of other plant species. However, when it comes to
therapeutic use, the leaves are the most used part of the plant, mainly to prevent and treat
diabetes. However, the problem regarding the therapeutic use of M. oleifera is that there is no
definition of the chemical composition content to ensure the safe and effective use of derivatives
of the species. Within this context, the present work aimed to standardize the culture conditions
and optimize the extraction conditions to obtain a flavonoid-rich extract from M. oleifera
leaves, evaluate the in vitro and in vivo toxicity, and the in vitro anti-inflammatory activity. It
was also part of the thesis to compare different samples of moringa commercialized in Brazil
and the United States. For this, initially, the study of different soil cultivation conditions
(mineral fertilization, mineral fertilization + organic compost, mineral fertilization + charcoal,
and the control, soil without fertilization) and two harvesting seasons (dry and rainy) of the
leaves of the species M. oleifera was developed, aiming to identify the best condition to obtain
the highest content of flavonoids in the leaves. The extraction process was then optimized to
concentrate the flavonoids. This optimized extraction method was applied to samples from
different growing and harvesting conditions to select the most promising sample. All extracts
were submitted to analysis of total content of phenols, flavonoids, sugars and proteins, yield
analysis and chromatographic profile by ultra-efficient liquid chromatography coupled to mass
spectrometer (CLUE-EM/MS). The extract from the condition of cultivation with mineral
fertilization was the one with the highest content of phenols, flavonoids, proteins and good
yield, being selected for the next steps of the study. In the analysis by CLUE-EM/MS, it was
possible to characterize the eigth majority substances predominantly from the flavonoid class,
with the prevalence of flavonol type of core. Cytotoxicity and oral toxicity (acute and repeated
doses) of the optimized flavonoid-rich extract were evaluated. And was observed safety for
acute use until a dose of 2,000mg/kg and subchronic use at a dose of 400 mg/kg. Finally, a
comparative analysis was made of the extracts of all culture conditions against commercial
samples that were purchased in Brazil and the United States, and a comparison between plant
drug (pulverized dried leaves) and plant derivative (plant extract). A visual comparison was
made, of chemical profile by CLAE-DAD and by in vitro biological activity, antioxidant and
anti-inflammatory, with two macrophage cell lines. The results showed great variation visually
and between the phytochemical profiles of the commercial samples, regardless of the country
of their commercialization. And the phytochemical and in vitro activity evaluation showed
better results for the vegetal extrat samples, compared to the vegetal drugs. This set of results
contributes to the quality control of the optimized extract of M. oleifera leaves, to the future
characterization of the species' chemical markers, and the development of a standardized
process to obtain products with quality, efficacy and safety for the population. |
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Langassner, Silvana Maria Zucolotto |
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Langassner, Silvana Maria Zucolotto Silva, Larissa Marina Pereira |
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ri-123456789-499102022-11-25T23:26:18Z Determinação da melhor condição de cultivo para obtenção de um extrato rico em flavonoides das folhas de Moringa oleifera Lam.: estudo fitoquímico, de toxicidade e da atividade anti-inflamatória in vitro Silva, Larissa Marina Pereira Langassner, Silvana Maria Zucolotto https://orcid.org/0000-0002-7480-1412 http://lattes.cnpq.br/8631449061253336 https://orcid.org/0000-0002-2768-0793 http://lattes.cnpq.br/7390416147619446 Ferreira, Leandro de Santis https://orcid.org/0000-0002-8408-5886 http://lattes.cnpq.br/6622861873027635 Rezende, Adriana Augusto de Costa, Geison Modesti Almeida, Jackson Roberto Guedes da Silva Baratto, Leopoldo Clemente Moringa oleifera Cultivo Flavonoides Controle de qualidade Inflamação Segurança CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Moringa oleifera Lam. (Moringaceae), popularly known as moringa or white acacia, native to India, is currently cultivated in several countries around the world, and distributed in many regions from Brazil. It is a fast growing perennial plant, with significant content of nutrients such as vitamins, minerals, amino acids, and proteins. All parts of the plant are utilized (seeds, leaves, fruits, branches and roots) medicinally, ornamentally, industrially or for food for human and animal use. It can also be an alternative source for the improvement of drinking water quality and for fertilization in the cultivation of other plant species. However, when it comes to therapeutic use, the leaves are the most used part of the plant, mainly to prevent and treat diabetes. However, the problem regarding the therapeutic use of M. oleifera is that there is no definition of the chemical composition content to ensure the safe and effective use of derivatives of the species. Within this context, the present work aimed to standardize the culture conditions and optimize the extraction conditions to obtain a flavonoid-rich extract from M. oleifera leaves, evaluate the in vitro and in vivo toxicity, and the in vitro anti-inflammatory activity. It was also part of the thesis to compare different samples of moringa commercialized in Brazil and the United States. For this, initially, the study of different soil cultivation conditions (mineral fertilization, mineral fertilization + organic compost, mineral fertilization + charcoal, and the control, soil without fertilization) and two harvesting seasons (dry and rainy) of the leaves of the species M. oleifera was developed, aiming to identify the best condition to obtain the highest content of flavonoids in the leaves. The extraction process was then optimized to concentrate the flavonoids. This optimized extraction method was applied to samples from different growing and harvesting conditions to select the most promising sample. All extracts were submitted to analysis of total content of phenols, flavonoids, sugars and proteins, yield analysis and chromatographic profile by ultra-efficient liquid chromatography coupled to mass spectrometer (CLUE-EM/MS). The extract from the condition of cultivation with mineral fertilization was the one with the highest content of phenols, flavonoids, proteins and good yield, being selected for the next steps of the study. In the analysis by CLUE-EM/MS, it was possible to characterize the eigth majority substances predominantly from the flavonoid class, with the prevalence of flavonol type of core. Cytotoxicity and oral toxicity (acute and repeated doses) of the optimized flavonoid-rich extract were evaluated. And was observed safety for acute use until a dose of 2,000mg/kg and subchronic use at a dose of 400 mg/kg. Finally, a comparative analysis was made of the extracts of all culture conditions against commercial samples that were purchased in Brazil and the United States, and a comparison between plant drug (pulverized dried leaves) and plant derivative (plant extract). A visual comparison was made, of chemical profile by CLAE-DAD and by in vitro biological activity, antioxidant and anti-inflammatory, with two macrophage cell lines. The results showed great variation visually and between the phytochemical profiles of the commercial samples, regardless of the country of their commercialization. And the phytochemical and in vitro activity evaluation showed better results for the vegetal extrat samples, compared to the vegetal drugs. This set of results contributes to the quality control of the optimized extract of M. oleifera leaves, to the future characterization of the species' chemical markers, and the development of a standardized process to obtain products with quality, efficacy and safety for the population. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A espécie Moringa oleifera Lam. (Moringaceae), conhecida popularmente como moringa ou acácia branca, nativa da Índia, atualmente é cultivada em vários países do mundo, inclusive e pode ser encontrada em várias regiões do Brasil. É uma planta perene, de crescimento rápido, com conteúdo significativo de nutrientes como vitaminas, minerais, aminoácidos e proteínas. Todas as partes da planta são utilizadas (sementes, folhas, frutos, galhos e raízes) medicinalmente, de forma ornamental, industrial ou pra fins alimentícios de uso humano e animal. Pode ainda ser fonte alternativa para o melhoramento da qualidade da água para consumo e para adubação no cultivo de outras espécies vegetais. No entanto, tratando-se de uso terapêutico, as folhas são a parte da planta mais utilizada principalmente para prevenir e tratar diabetes. No entanto, a problemática em relação ao uso terapêutico de M. oleifera é que não há definição sobre teor de composição química para garantir o uso seguro e eficaz de derivados da espécie. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo padronizar as condições de cultivo e otimizar as condições de extração para obter um extrato rico em flavonoides das folhas de M. oleifera, avaliar a toxicidade in vitro e in vivo e a atividade anti-inflamatória in vitro. Também fez parte da tese comparar diferentes amostras de moringa comercializadas no Brasil e Estados Unidos. Para isso, inicialmente foi desenvolvido o estudo de diferentes condições de cultivo de solo (adubação mineral, adubação mineral + composto orgânico, adubação mineral + carvão vegetal e o controle, solo sem adubação) e duas épocas de colheita (seca e chuvosa) das folhas da espécie M. oleifera, com o objetivo de identificar a melhor condição para se obter o maior teor de flavonoides nas folhas. Em seguida, foi realizada a otimização do processo extrativo também com o objetivo de concentrar os flavonoides. Esse método extrativo otimizado foi aplicado às amostras das diferentes condições de cultivo e colheita para a seleção da amostra mais promissora. Todos os extratos foram submetidos à análise do teor total de fenois, flavonoides, açúcares e proteínas, análise de rendimento e perfil cromatográfico por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrômetro de massas (CLUE-EM/EM). E o extrato da condição de cultivo com adubação mineral foi o que apresentou maior teor de fenois, flavonoides, proteínas e bom rendimento, sendo selecionado para as próximas etapas do estudo. Na análise por CLUE-EM/EM, foi possível caracterizar oito substâncias majoritárias predominantemente da classe de flavonoides, com prevalência de núcleos do tipo flavonol. A citotoxicidade e a toxicidade oral (aguda e de doses repetidas) do extrato otimizado rico em flavonoides foi avaliada. E foi observada a segurança para uso agudo até a dose de 2.000mg/kg e subcrônico na dose 400 mg/kg. Por último, foi feita uma análise comparativa dos extratos de todas as condições de cultivo frente a amostras comerciais que foram adquiridas no Brasil e nos Estados Unidos, e uma comparação entre droga vegetal (folhas secas pulverizadas) e derivado vegetal (extrato vegetal). Foi feita uma comparação visual, de perfil químico por CLAE-DAD e por atividade biológica in vitro, antioxidante e antiinflamatória, com duas linhas celulares de macrófagos. Os resultados mostraram grande variação visual e entre o perfil fitoquímico das amostras comerciais, independente do país de sua comercialização. E a avaliação fitoquímica e de atividade in vitro demonstraram melhores resultados para as amostras de extrato vegetal, frente as drogas vegetais. Esse conjunto de resultados contribui para o controle de qualidade do extrato otimizado das folhas de M. oleifera, para a futura caracterização dos marcadores químicos da espécie e para o desenvolvimento de uma cadeia produtiva com processo padronizado para obtenção de produtos com qualidade, eficácia e segurança para a população. 2022-11-25T23:25:20Z 2022-11-25T23:25:20Z 2022-08-22 doctoralThesis SILVA, Larissa Marina Pereira. Determinação da melhor condição de cultivo para obtenção de um extrato rico em flavonoides das folhas de Moringa oleifera Lam.: estudo fitoquímico, de toxicidade e da atividade anti-inflamatória in vitro. Orientador: Silvana Maria Zucolotto Langassner. 2022. 156f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49910 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO TECNOLÓGICA EM MEDICAMENTOS |