Brosimum gaudichaudii Trecul (Moraceae): Da planta ao medicamento

The chemical, biological, pharmacological and toxicological study of plants used in medical treatments by different societies around the world has been intensifying over the years, primarily in the search for new herbal, homeopathic or even allopathic medicines. Motivated by this interest, we are investigating some Brazilian plant species, among them a tree, Brosimum gaudichaudii Trecul (Moraceae), found in Brazil's savannah-like prairies and scrub-forest (cerrado) and mesophytic forest. Several extracts have been made and separated into fractions and some compounds have been isolated - principally coumarins - and their respective structures analyzed by spectrophotometric and other methods. By collaborating with researchers in other fields, we have been able to carry out various bioassays and even basic clinical tests, namely: determination of anti-helminthic, anti-microbial, photosensitizing, anticancer and mutagenic activities, toxicological and pathogenic studies, with the aim of discovering a genuinely Brazilian herbal or homeopathic medicine.

Morfoanatomia e histoquímica de órgãos vegetativos e reprodutivos de Brosimum gaudichaudii Trecul (Moraceae)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB

Genotoxicity of Brosimum gaudichaudii measured by the Salmonella/microsome assay and chromosomal aberrations in CHO cells

The root bark of Brosimum gaudichaudii Trecul (Moraceae) is popularly used for treatment of vitiligo. In the present study the mutagenic activity of the aqueous and methanolic extract as well as of the n-butanolic fraction of this medicinal plant were evaluated using Salmonella typhimurium assays, TA100, TA98, TA102 and TA97a strains, while the clastogenic effect in Chinese hamster ovary (CHO) cells in the G(1)/S, S and G(2)/S phases of the cell cycle. The results showed mutagenic activity of the aqueous extract against TA102 in the presence of S9, and of methanolic extract, with and without metabolic activation. TA100 mutagenicity was only observed for the methanolic extract in the absence of S9. The n-butanolic fraction did not present mutagenic activity. In CHO cells only the methanolic extract induced a significant increase of chromosomal aberrations in the G(1)/S and S phases, whereas a decrease in the mitotic index was observed in the G(1)/S and G(2)/S phases. No clastogenicity was observed for the aqueous extract. The furocoumarins (psoralen and bergapten) presented in the extracts might contribute to the mutagenicity. The lower activity of the aqueous extract was probably due to the presence of smaller amount of furocoumarins compared to the methanolic extract. (C) 2002 Elsevier B.V. Ireland Ltd. All rights reserved.

Morfoanatomia e histoquímica de órgãos reprodutivos de Brosimum gaudichaudii (Moraceae)

Brosimum gaudichaudii Trécul, popularmente conhecida como mama-cadela, é uma espécie arbórea comum nos cerrados brasileiros, de grande importância na alimentação e na medicina popular. A polpa amarela dos frutos é muito apreciada pelas crianças por ser semelhante à goma de mascar. Neste trabalho é apresentada a caracterização morfoanatômica e histoquímica da inflorescência, fruto e semente de B. gaudichaudii. O material foi processado segundo técnicas usuais para estudos anatômicos e ultra-estruturais. As inflorescências são captadas, globosas, pedunculadas, pendentes, predominantemente aos pares nas axilas foliares e recobertas por brácteas peltadas densamente pilosas. Cada inflorescência é composta por várias flores masculinas e uma flor feminina. As flores masculinas são constituídas por um estame envolvido por bractéolas. A flor feminina é constituída por um pistilo com ovário ínfero penta-carpelar, entretanto um só lóculo se desenvolve. É comum a presença de dois óvulos no lóculo desenvolvido; entretanto somente um óvulo se desenvolve em semente. O óvulo é pêndulo, hemianátropo e bitegumentado apenas na região micropilar. No fruto maduro, identificam-se: a polpa, correspondente a parte comestível, e endocarpo; na semente, o tegumento é membranáceo e o embrião não apresenta endosperma secundário. O tecido parenquimático da polpa apresenta muitos espaços intercelulares, repletos de conteúdo aquoso. O endocarpo é esclerificado e encontra-se bem diferenciado no fruto maduro. Os laticíferos são do tipo não-articulado ramificado, com paredes espessas e ocorrem no receptáculo da inflorescência, são abundantes no pedúnculo e na polpa do fruto maduro e no embrião. Os idioblastos fenólicos estão distribuídos na inflorescência e no fruto.

Morfoanatomia e histoquímica de Brosimum gaudichaudii Trécul (Moraceae)

Brosimum gaudichaudii, conhecida como mamacadela, é espécie comum nos cerrados, com grande valor na medicina popular e na indústria de medicamentos. A casca da raiz e do caule é empregada no tratamento do vitiligo, sendo o bergapteno e psoraleno, duas furanocumarinas, responsáveis pela ação farmacológica. Neste trabalho são apresentadas a caracterização morfoanatômica e a histoquímica de órgãos vegetativos de B. gaudichaudii, com informações sobre o embrião e o desenvolvimento pós-seminal. Amostras foram processadas segundo técnicas usuais em anatomia e ultra-estrutura vegetal. O embrião é do tipo total e invaginado, a plântula cripto-hipogéia e o sistema radicular do tirodendro é composto por raiz primária pouco desenvolvida em relação às raízes laterais. Plantas adultas apresentam raízes gemíferas longas, plagiotrópicas originando ramos caulinares aéreos; tais raízes possuem periderme com súber desenvolvido e floema secundário abundante em relação ao xilema, sendo facilmente destacados quando manipulados. O caule jovem e a folha apresentam epiderme unisseriada, grande densidade de tricomas tectores unicelulares e tricomas glandulares. Laticíferos não-articulados ramificados ocorrem em todos os órgãos, podendo invadir os elementos de vaso. Idioblastos fenólicos ocorrem em abundância em todos tecidos e órgãos analisados. O valor das características anatômicas observadas no controle de qualidade da droga é discutido.

Estudo comparativo dos constituintes químicos de Brosimum gaudichaudii Trécul e do medicamento V

Pós-graduação em Química - IQ

Coumarins from Brosimum gaudichaudii

The new coumarin, (+)-(2'S,3'R)-3-hydroxymarmesin [1], was isolated from the aqueous fraction of the EtOH extract of the root bark of Brosimum gaudichaudii (Moraceae).

OFF-LINE SUPERCRITICAL-FLUID EXTRACTION - HIGH-RESOLUTION GAS-CHROMATOGRAPHY APPLIED TO THE STUDY OF MORACEAE SPECIES

Supercritical fluid extraction with CO2, Performed in a home-made system, of rhizomes of Dorstenia bryoniifolia Mart. ex Miq. (Moraceae) and of bark roots of Brosimum gaudichaudii Trecul (Moraceae) afforded crude extracts that were analysed by high resolution gas chromatography (HRGC). The D. bryoniifolia extract contained, besides the previously reported pimpinelin and isobergapten, the furocoumarins psoralen, bergapten, isopimpinelin and the triterpenes alpha- and beta-amyrin and the acetate of the latter. The B. gaudichaudii extract contained a number of terpenoids as well as the previously reported psoralen and bergapten. Supercritical fluid extraction gave extracts qualitatively similar to those obtained by Soxhlet extraction with hexane and, together with off-line HRGC, was shown to be a fast and accurate technique to be used in rapid phytochemical examination.

Brazilian savanna forest : conservation, medicinal reservoir and bioprospecting

This study aimed to analyse the Brazilian savanna forest from a Legal Reserve (LR) area from a perspective of conservation, reservoir of organic carbon and medicinal biomass for a prospective use of native medicinal plants. An ethnobotanical and ethnopharmacological survey was carried out close to a community settled in the rural area in the south of Tocantins, being selected 9 of the most cited species (cajuí- Anacardium othonianum; inharé-Brosimum gaudichaudii; jatobá-Hymenaeae courbaril; jenipapo-Genipa americana, aroeira-Myracrodruon urundeuva; negramina-Siparuna guianensis; barbatimão- Stryphnodendron obovatum; assa peixe-Vernonia brasiliana, embaúba-Cecropia pachystachya). Crude foliar extracts were subjected to a preliminary phytochemical prospection and triage of secondary metabolites with antimicrobial activity of potential interest in health and familiar agriculture. Phenolic compounds, terpenes and flavonoids were detected in the extracts of most species, which suggests the presence of antimicrobial, antioxidant and anti-insect activities. It was evident the need to better know the LR as a reservoir of medicinal biomass in an area under ecological tension where 35% (610ha) of the property is LR and should be protected by law. Therefore, a forest inventory of live woody species was performed using the allometric or indirect method. This identified a rare remnant of Semidecidual Seasonal Forest amidst the largest world savannah, the Cerrado biome. An analysis of the forest average productivity per basal area (m².ha), aerial live biomass (ton.ha-1) and carbon stock was carried out. The forest fragment was considered relatively rich in species and diversity, although showing signs of disturbance and dominance by a few species. Its horizontal structure suggests biotic regeneration conditions. It is an important reservoir of medicinal plants. Of the families (57.5%) presenting medicinal species, 19 from a total of 33 are represented in the area and contain 44% (27) of the total species (61) and 63% (432) of the total individuals catalogued. Medicinal species have ecological importance for the equilibrium of the local flora and represent 80% of the 10 species with higher Importance Value Index (IVI): Tetragastris altissima, Chrysophyllum marginatum, Oenocarpus distichus, Sclerolobium paniculatum, Simarouba versicolor, Alibertia macrophylla, Siparuna guianensis, Maprounea guianensis, Licania parvifolia e Physocalymma scaberrimum. Medicinal productivity was high for this type of phytophysionomy: 183,2 ton. ha-1 of biomass and 91,51 ton. ha-1 of carbon representing 66% of the total biomass and carbon of this Cerrado forest. From this stage S. guianensis (Siparunaceae) was selected for performing bioassays in order to verify its biological activity against microorganisms of health and agricultural relevance. This is a native aromatic medicinal plant recommended as priority for conservation, with local popular medicinal validation and availability of medicinal feedstock (3300 Kg.ha-1), with the foliar fraction giving 38Kg/ha of crude extract and 5L/ha of essential oil. Foliar crude extracts and essential oil were obtained and tested in vitro using a disk diffusion bioassay. Different concentrations of these natural products were tested against gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus ATCC 29213), gram-negative bacteria (Escherichia coli ATCC 25922 and ATCC 35218; Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145) and fungi (Candida albicans ATCC 6258 e Fusarium oxysporum). The essential oil inhibited the growth of S. aureus in its crude concentration (380μg.mL-1), as well as diluted to half (190μg.mL-1) and a quarter strength (95μg.mL-1). It’s likely that such action is due to sesquiterpenes major components, such as bisabolol and bisabolene (10.35%), measured by gas chromatography (GC-MS, GC-FID). Extracts did not exhibit any antimicrobial activity against the microorganisms tested. The native medicinal plants prospective market is an alternative that favours the conservation of biodiversity while generating benefits for the development of sustainable family productive activities within local ecosystems instead of the current inappropriate uses. This strengthens conservation policies of Legal Reserve in rural settlements and is in agreement with public policy on global warming and climate changes.

Palynological differentiation between genera of the Moraceae family and implications for Amazonian palaeoecology

The Moraceae family is one of the most abundant and ecologically important families in Neotropical rainforests and is very well-represented in Amazonian fossil pollen records. However, difficulty in differentiating palynologically between the genera within this family, or between the Moraceae and Urticaceae families, has limited the amount of palaeoecological information that can be extracted from these records. The aim of this paper is to analyse the morphological properties of pollen from Amazonian species of Moraceae in order to determine whether the pollen taxonomy of this family can be improved. Descriptive and morphometric methods are used to identify and differentiate key pollen types of the Moraceae (mulberry) and Urticaceae (nettle) families which are represented in Amazonian rainforest communities of Noel Kempff Mercado National Park (NKMNP), Northeast Bolivia. We demonstrate that Helicostylis, Brosimum, Pseudolmedia, Sorocea and Pourouma pollen can be identified in tropical pollen assemblages and present digital images of, and a taxonomic key to, the Moraceae pollen types of NKMNP. Indicator species, Maquira coriacea (riparian evergreen forest) and Brosimum gaudichaudii (open woodland and upland savanna communities), also exhibit unique pollen morphologies. The ability to recognise these ecologically important taxa in pollen records provides the potential for much more detailed and reliable Neotropical palaeovegetation reconstructions than have hitherto been possible. In particular, this improved taxonomic resolution holds promise for resolving long-standing controversies over the interpretation of key Amazonian Quaternary pollen records.

Caracterização do mecanismo de ação antiinflamatória do flavonóide BAS1 isolado da planta Brosimum acutifolium

Inflamação é a resposta do organismo a injúria e perigo. Apesar de a inflamação ser um mecanismo de defesa do organismo, a intensidade e/ou a persistência desta resposta pode ser maléfica para o indivíduo. Neste contexto, os produtos naturais, são importantes fontes de moléculas biologicamente ativas, e é considerado, um recurso promissor para a descoberta de novos fármacos. Baseado em estudos etnofarmacológicos, foi isolado da planta Brosimum acutifolium, popularmente conhecida como “Mururé da Terra-Firme” o flavonóide BAS1 (4’-hidroxi,7,8-(2’’,2”-dimetil-pirano)-flavana), ainda não descrito na literatura anteriormente. Diante disso, o presente trabalho caracterizou o mecanismo de ação antiinflamatória do flavonóide BAS1, em macrófagos murinos estimulados. Macrófagos foram ativados com LPS e IFN-γ. A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio do MTT, os níveis dos mediadores inflamatórios foram determinados por ELISA (TNF-α, PGE2, IL-10), através da reação de Griess (NO) e a expressão de proteínas por Western blot. Nossos resultados demonstraram que BAS1 apresentou efeito citotóxico apenas para altas concentrações (100 μM), inibiu a produção de NO (95%), inibiu a expressão de NOS-2, reduziu a produção de TNF-α (39%) e PGE2(57%), mas não alterou a produção de IL-10 em macrófagos ativados. Dessa forma, uma importante contribuição deste estudo, foi evidenciar o efeito farmacológico do flavonóide BAS1, bem como, fundamentar o uso da planta Brosimum acutifolium, como antiinflamatória em nossa região. Somado a isso, a produção de extrato desta planta poderia fornecer um antiinflamatório eficaz e com menor custo para a população local. O presente trabalho, também pode contribuir para a determinação de nova classe de agente antiinflamatório, baseado em flavonóides naturais, como BAS1.

Atividade antiproliferativa e antineoplásica de flavonóides da espécie Brosimum acutifolium em modelo de glioblastoma in vitro

Dentre os tumores que acometem o sistema nervoso, o glioblastoma multiforme (GBM), destaca-se por seu alto grau de agressividade e baixo prognóstico, apresentando em média uma sobrevida de 15 meses a partir do diagnóstico. O presente estudo objetivou investigar a atividade antiproliferativa e antineoplásica de quatro flavonoides isolados da espécie Brosimum acutifolium (Huber), duas flavanas: 4’-hidroxi-7,8-(2”,2”-dimetilpirano) flavana (BAS-1) e 7,4’-dihidroxi-8,(3,3-dimetilalil)-flavana, (BAS-4); e duas chalconas: 4,2’-dihidroxi-3’,4’-(2”,2”-dimetilpirano)-chalcona (BAS-6) e 4,2’,4’-trihidroxi-3’-(3,3-dimetilalil)-chalcona (BAS-7), em glioblastoma C6 de rato in vitro. Nossos resultados mostraram boa atividade citotóxica para as flavanas (BAS-1, -4) e para a chalcona BAS-7, com IC50 menor que 100 μM em teste de viabilidade pelo MTT, já a chalcona BAS-6, não demonstrou atividade citotóxica nas concentrações testadas. Estes flavonoides mostram ser menos citotóxico para célula não neoplásica (glia), com grau de segurança maior para a BAS-4 e BAS-7, uma vez que apresentaram menor efeito citotóxico à célula não neoplásica e menores índices hemolíticos. A análise de migração celular mostrou que o tratamento com BAS-1, BAS-4 e BAS-7 em baixas concentrações foi efetivo em promover inibição da migração celular. Estes três flavonoides também foram muito promissores em inibir a formação e o crescimento de colônia, além de promover parada no ciclo celular, com substancial aumento na população SubG0 para o tratamento com BAS-1 e BAS-4 com 100 μM. As flavanas BAS-1 e BAS-4 também mostraram maior capacidade de promover a perda na integridade do potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm) e aumento para marcação com anexina V, indicativo de que estas drogas promovem morte por apoptose. No entanto a análise por microscopia eletrônica demonstrou marcantemente no tratamento com a BAS-4 a presença de vacúolos autofágicos, sugestivo que o processo de morte neste tratamento ocorre tanto por apoptose quanto autofagia. Com base nestes resultados pode-se concluir que dos flavonoides testados a BAS-1, BAS-4 e BAS-7 possuem potencial como agente antineoplásico na terapia do GBM, sendo a BAS-4 a mais promissora de todas.

Efeito protetor da flavana extraída da espécie Brosimum acutifolium contra danos causados por hipóxia em células retinianas: um estudo in vitro

O acidente vascular cerebral isquêmico (AVCi) causa danos celulares por provocar intensa excitotoxicidade e estresse oxidativo após privação de oxigênio e glicose para uma região do encéfalo. Neste trabalho, investigamos o potencial neuroprotetor da planta amazônica Brosimum acutifolium que é rica em flavanas como a 4',7-diidroxi-8-(3,3-dimetilalil)flavana (brosimina b, aqui abreviada como Bb) que apresenta elevado potencial antioxidante. Utilizamos cultura de células retinianas de embrião de galinha submetidas a hipóxia experimental, por privação de oxigênio e glicose, para avaliarmos o potencial antioxidante da Bb através da análise do sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH). Além disso, avaliamos a viabilidade celular (VC) e o perfil oxidativo e antioxidativo após 3, 6 e 24 horas de hipóxia, pela produção de oxigênio reativo (O₂^-) e atividade antioxidante endógena pela enzima catalase, respectivamente. Nossos resultados demonstram que nosso modelo experimental de hipóxia in vitro provoca redução tempo-dependente da VC, acompanhada por intenso estrese oxidativo, devido à excessiva produção de oxigênio reativo (O₂^-). O tratamento com Bb (10μM) protegeu significativamente a viabilidade celular durante 3 e 6 h de hipóxia experimental em células retiniana cultivadas in vitro, além de favorecer o aumento da atividade da enzima catalase em todos os tempos testados. Desta forma, concluímos que a Bb possui ação antioxidante e neuroprotetor por contribuir na defesa contra o estresse oxidativo induzido em condições de hipóxia, tornando-se como uma droga com potencial uso em tratamentos em casos de AVCi in vivo.

Fracionamento bioguiado para selação de substâncias antioxidante, antimalárica e antibiótica potenciais nas espécies Kielmeyera variabilis (Clusiaceae) e Brosimum Glaziovii (Moraceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Leishmanicidal activity of Brosimum glaziovii (Moraceae) and chemical composition of the bioactive fractions by using high-resolution gas chromatography and GC-MS

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)