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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FACULDADE DE FARMÁCIA DEPARTAMENTO DE PRODUTOS NATURAIS E ALIMENTOS DISCIPLINA Farmacognosia I (FFP313) Profa. Dra. Maria Isabel Sampaio dos Santos Polissacarídeos complexos: • gomas e mucilagens Via biossintética do acetato-malonato: • biossínteses de ácidos graxos 1 PARTE 1 - Polissacarídeos complexos: • gomas e mucilagens. PARTE 2 - Via biossintética do acetato/malonato: ✓Origem biossintética do: • acetil-CoA • ácidos graxos ✓Importância das moléculas de acetil-CoA e de malonil-CoA ✓Biossínteses de ácidos graxos: • saturados • monoinsaturados • poli-insaturados 2 SUMÁRIO 3 Principais vias de biossínteses e classes de produtos naturais Frutose-6-fosfato Fotossíntese Glicólise Piruvato Acetil CoA Ciclo de Krebs Glicose-6-fosfato •Glicosídeos cianogenéticos •Glucosinolatos •Alcaloides C5N e C4N Ácido nucléicos Aminoácidos alifáticos Proteínas Destinos metabólicos da acetil CoA O SCoA ACETIL CoA TERPENÓIDES Mevalonato OHO O OH H NH3 OO POLICETÍDEOS, ÁCIDOS GRAXOS, FLAVONÓIDES Ácidos aminados alifáticos PEPTÍDEOS, ALCALÓIDES SCoAO O O Malonato Sacarose Polissacarídeos Monossacarídeos Glicosídeos CO2 + H2O Ácido mevalônico Isoprenoides Via do acetato/mevalonato •Terpenoides •Esteroides Destinos metabólicos da acetil CoA O SCoA ACETIL CoA TERPENÓIDES Mevalonato OHO O OH H NH3 OO POLICETÍDEOS, ÁCIDOS GRAXOS, FLAVONÓIDES Ácidos aminados alifáticos PEPTÍDEOS, ALCALÓIDES SCoAO O O Malonato Destinos metabólicos da acetil CoA O SCoA ACETIL CoA TERPENÓIDES Mevalonato OHO O OH H NH3 OO POLICETÍDEOS, ÁCIDOS GRAXOS, FLAVONÓIDES Ácidos aminados alifáticos PEPTÍDEOS, ALCALÓIDES SCoAO O O MalonatoMalonil-CoA Via Acetato/malonato •Policetídeos Via Acetato/malonato •Ácidos graxos Eritrose-4-fosfato Via do chiquimato •Cumarinas •Taninos •Alcaloides C6N •Fenilpropanoides Fosfoenolpiruvato Enz O O O O OP O HO HO OP HO HO OH OP O O O O Enz OP OH A Enz O OH OP HO OH O O O OH OP H O OP HO OH OH O O O OP OH OH O O O HNAD O OH O O O O HHOP OH O O O O HO H NADH H B OH OH HO O OO OH O OH HO O O Enz NH2 OH N OH HO O O Enz H H OH OH HO O O Enz N H OH OHO O O H2 O OH OHEnz N O O NADPH OH OH O O HO C D Via mista •Flavonoides Chiquimato Polissacarídeos complexos: Gomas e mucilagens 4 Parte 1: Classificação dos polissacarídeos • São polímeros naturais de alto peso molecular, resultante da reação de condensação de um grande número de moléculas de aldoses e cetoses, formando ligações glicosídicas (covalentes) e água. • Glicídeos (metabolismo primário) 1.1. Oses simples 1.2. Oligossacarídeos 1.3. Polissacarídeos *Polissacarídeos de bactérias (dextranos e xantanos) e fungos *Polissacarídeos de algas (alginas, carragenanos, ágar-ágar e fucanos) *Polissacarídeos de animais (heparina, glicogênio, quitina e quitosana) *Polissacarídeos de plantas vasculares Polissacarídeos homogêneos (único tipo de monossacarídeo) Amido Celulose, hemiceluloses Frutanos Polissacarídeos heterogêneos (diferentes tipos de sacarídeos) Gomas Mucilagens Pectinas (geleia) 55Ligações glicosídicas Gomas e mucilagens • Gomas e mucilagens possuem composição química similar. São constituídas por uma mistura de açúcares e/ou ácidos urônicos. • As gomas são produtos patológicos produzidos por injúrias nas plantas. • As mucilagens são produtos inerentes ao metabolismo (produtos intracelulares) e têm como funções: * o armazenamento de material, * a reserva de água e * a proteção para sementes em germinação. • As mucilagens são encontradas em: • 37 ordens, 110 famílias e pelo menos 230 gêneros de Angiospermae. 6 Glicose Ácido glicurônico Aloe vera, Xanthorrhoeaceae Parênquima de reserva (mucilagem) Gomas • Gomas, de um modo geral, são consideradas produtos patológicos resultantes de uma ação física sofrida pelos tecidos (contusões, feridas, picadas de insetos, etc.), pela ação de micro- organismos que parasitam as plantas ou devido a condições desfavoráveis, tais como seca, pela quebra das paredes celulares (formação extracelular; gomose). Algumas vezes considera-se como uma consequência do metabolismo normal, mas de origem obscura. São obtidas geralmente por feridas provocadas nas plantas, havendo um escoamento lento para o exterior sob a forma de geleias espessas que rapidamente se solidificam. • Quimicamente são polissacarídeos naturais, tipicamente heterogêneos na sua composição. Após hidrólise, são encontrados diversos açúcares como arabinose, galactose, glicose, ramnose, xilose e ácidos glicurônicos, na forma de sais de cálcio, magnésio e outros cátions. • A maioria das gomas são hidrossolúveis e formam soluções mais ou menos viscosas. Algumas formam géis e em solução diluída precipitam com a adição de etanol. SBF, 20167 • As gomas têm diversas aplicações em farmácia. Internamente são usadas como laxativas por causarem um aumento do peristaltismo intestinal. Mas suas principais aplicações são no preparo de emulsões, pastilhas, como fixador para cabelos, pós compactos, cremes e outros produtos cosméticos. Algumas gomas são também empregadas na indústria de alimentos no preparo de confeitos, geleias, xaropes e maionese. • São utilizadas pela sua grande capacidade de retenção de água formando soluções mais ou menos viscosas, por possibilitar o inchamento de diversos produtos alimentícios, por estabilizar suspensões ou espuma de cerveja etc. Em geral são indigeríveis pelo organismo humano, ainda que uma parte seja degradada por micro-organismos do intestino. Entre as gomas oficiais de interesse econômico e industrial estão: • Goma arábica (ou acácia) • Goma adragante (ou alcatira) • Goma caraia (ou indiana) 8SBF, 2016 • Goma arábica (ou acácia): Exsudato gomoso seco de caules e ramos de Acacia senegal (L.) Willd., Fabaceae, ou outras espécies de Acácia africanas; é utilizada na indústria agro-alimentar e farmacêutica — à qual é atribuída o código E414 — em substituição da gelatina animal. • Goma adraganta (ou tragacanta ou alcatira): exsudato gomoso seco de caules de Astragalus gummifer Labill., Fabaceae. • Goma caraia (ou indiana ou estercúlia): exsudato gomoso seco de caules e ramos de Sterculia urens Roxb. e S. tomentosa, Malvaceae e de outras espécies de Sterculia, permitido em alimentos e medicamentos (E416). 9SBF, 2016 Acacia senegal A. laeta A. seyal A. gourmaensis A. dudgeoni A. raddiana 10 PODA, D. et al. Manuel pratique de production durable des gommes au Burkina Faso, 2009. Acessar o artigo Goma arábica goma acácia UM GRANDE CLÁSSICO http://insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/222.pdf 11 http://insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/222.pdf http://insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/222.pdf Mucilagens • Apresentam-se, quando secas, como substâncias amorfas e duras, mas em contato com a água incham e formam géis (soluções viscosas). • Na terapêutica são empregadas pela sua ação protetora das mucosas das vias respiratória, digestória e genitourinária, por impedir as atividades de substâncias irritantes, diminuindo a ação inflamatória. Atuam indiretamente como laxantes por absorver uma grande quantidade de água, aumentando o bolo fecal e o peristaltismo. 12 Abelmoschus esculentus (L.) Moench Malvaceae (quiabo) Beikzadeh, S., Khezerlou, A., Jafari, S. M., Pilevar, Z., & Mortazavian, A. M.. Seed mucilages as the functional ingredients for biodegradable films and edible coatings in the food industry. Advances in Colloid and Interface Science, 280: 102164, 2020. Plantago major L. Plantaginaceae Cydonia oblonga Miller Rosaceae Formação Filme comestível e de revestimento Salvia hispânica L. Lamiaceae Lepidium sativum Brasicaceae agrião algaroba marmelo Beikzadeh, S., Khezerlou, A., Jafari, S. M., Pilevar, Z., & Mortazavian, A. M.. Seed mucilages as the functionalingredients for biodegradable films and edible coatings in the food industry. Advances in Colloid and Interface Science, 280: 102164, 2020. Tabela. Sumário dos nomes populares, nomes científicos, famílias botânica e composição dos monosacarídeos encontrados nas mucilagens das respectivas sementes. MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA e MARCADOR QUIMIOTAXONÔMICO Polissacarídeos: - Folhas: 6-9% - Raízes: 6-12% 15 A primeira descrição anatômica de canais e cavidades contendo mucilagem foi feita em Althea (Malvaceae) por Meyer no ano de 1837 . Uma das características de grande importância taxonômica e ecológica nos representantes de Malvaceae é a presença de mucilagem, tanto em órgãos vegetativos como reprodutivos, produzida por estruturas secretoras diversas incluindo principalmente idioblastos, canais e cavidades. MALVA (Malva silvestris) ALTEIA (Althea officinalis) • Cada subunidade – 11 moléculas de açúcar • Com ligações 14, 12, 13 • TANCHAGEM→ Plantago ovata, Plantaginaceae MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA 16 Das sementes (10 a 30% de polissacarídeos) do plantago ou tanchagem (Plantago ovata) são extraídas mucilagens com atividade laxativa. Sua ação baseia-se na capacidade que as mucilagens têm de aumento do volume de água nas fezes e estímulo da peristalse. Os medicamentos à base de extratos de Plantago spp. são apresentados sob a forma de pó, em saches, solúveis em água. MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA ◼ LINHAÇA→ Linum usitatissimum (Linaceae) Ácidos graxos poli-insaturados Mucilagens (~3%) ácido alfa-linolênico (ALA) ω-3 EPA e DHA Ácido linoléico ω-6 Indicações: Constipação crônica, irritação do cólon e diverticulite Óleos Fixos – 35 a 45% Fibras solúveis e insolúveis 17 Ágar-ágar: • extraído de diversos gêneros e espécies de algas marinhas vermelhas da classe Rodophyta, onde ocorre como carboidrato estrutural na parede das células. • Gelidium spp.; Glacilaria spp. MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA 18 19 Como funciona os medicamentos a base de agar-agar? Regulador intestinal: • Atua como laxativo suave; auxilia na prisão de ventre e constipação. • As fibras presentes no Agar-agar promovem a emulsificação do bolo fecal, facilitando a sua eliminação. Auxiliar em dietas de emagrecimento: • Possui baixo valor calórico; • É fonte natural de colágeno vegetal; • Ao ser liberado no estômago, Agar-agar se mistura a água ganhando consistência de uma gelatina, preenchendo o estômago e gerando sensação de saciedade, moderando o apetite. Vitaminas e minerais: • Agar-agar é uma fibra alimentar que contém tiamina (B1), riboflavina (B2), piridoxina (B6), niacina, ácido pantotênico (vitamina B5), ácido fólico, vitamina E e vitamina K. • Contém também os minerais fósforo, cálcio, zinco, iodo, magnésio, ferro, sódio, manganês, selênio e cobre. É contraindicado para crianças, gestantes e lactantes (amamentando). Hipersensibilidade aos componentes da fórmula. É contraindicado seu uso em pacientes com obstrução intestinal. O uso em diabéticos deve ser cauteloso. Pacientes com obstrução esofágica devem ter cautela na deglutição das cápsulas. INTERAÇÕES MEDICAMENTOSAS • Agar-agar (como outras mucilagens) é incompatível com álcool, taninos e sais de ferro, pois causam sua precipitação (perdendo o efeito desejado). Pode ser associado com plantas antraquinônicas (exemplo: sene, ruibarbo, frângula, cáscara-sagrada). • Quando tomado junto com alimentos, reduzem a absorção de vitaminas e sais minerais dos alimentos, devendo assim ser tomado com o estômago vazio (1 hora antes das refeições), a fim de minimizar esse risco. • Quando tomado junto com outros medicamentos, podem reduzir a absorção dos medicamentos, devendo assim ser tomado 1 hora antes ou depois de outros medicamentos, a fim de minimizar esse risco. • Tamarindo (frutos) e associações MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA Composição - Cada 5 g contém: Cassia angustifolia 400,000 mg (pó de folhas de sena contendo 2,5% em senosídeos B). Cassia fistula L. 23,595 mg (extrato mole). Tamarindus indica L. 23,595 mg (extrato mole). Coriandrum sativum L. 10,890 mg (pó). Glycyrrhiza glabra L. 4,800 mg (pó). Excipientes (açúcar, aroma composto, polpas de ameixa e maçã, etc) q.s.p. 5 g. 20 Espécies de sene Glucomannan - Amorphaphalus konjac (Família Araceae) • konjac mannan, língua do diabo, konjac, inhame pé de elefante, planta cobra e konnyaku • Droga: Tubérculos • Fórmulas para emagrecer • Efeitos colaterais em altas doses 21 MUCILAGENS COM AÇÃO LAXATIVA http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=3p459yJGvul6xM&tbnid=2HsUadGwVgVKpM:&ved=0CAUQjRw&url=http://natureproducts.net/Forest_Products/Aroids/Amorphophallus_konjac.html&ei=uWJ6UqW-FsuKkAeD3oHYCw&bvm=bv.55980276,d.cWc&psig=AFQjCNGD3B2oqlXiI6wq-vA1yncrRSdCIA&ust=1383838758266202 ÁCIDO ALGÍNICO • É obtido de algas (Laminaria sp. e Macrocystis sp.) por extração com Na2CO3. • Os sais de alginato são usados como gelificantes e espessantes na indústria alimentícia e farmacêutica na formulação de cremes, pomadas, adesivos curativos (cicatizantes) e comprimidos. • Os alginatos tb têm sido utilizados na produção de moldagens odontológicas e como adjuvantes em regimes hipocalóricos. Macrocystis Laminaria 22 Estruturas secretoras de mucilagem A presença de mucilagem, tanto na superfície como no interior dos órgãos, em diferentes fases do ciclo vegetativo e reprodutivo, representa um importante mecanismo adaptativo e de sobrevivência da espécie aos ambientes de restinga e mangue. Canais e cavidades secretores de mucilagem em microscopia de luz. A. Secção transversal da nervura mediana da folha, mostrando distribuição dos canais e cavidades (setas). B. Canal e/ou cavidade em secção transversal no córtex do caule em estágio secundário. C. Canais e/ou cavidades em secção transversal na medula do caule em estágio primário. D. Secção transversal do terço médio da sépala mostrando canais e/ou cavidades associados entre si. E. Secção longitudinal da sépala na nervura mediana, mostrando canais (Cn) e cavidades (Cv). F. Secção longitudinal da região mediana do pecíolo mostrando canais (Cn) de tamanhos diferentes e cavidades (Cv). G. Detalhe mostrando células epiteliais e lume preenchido pela mucilagem corada pelo Azul de Toluidina formando lamelações. Rocha, J.F.; Pimentel, R.R.; Machado, S.R.. Estruturas secretoras de mucilagem em Hibiscus pernambucensis Arruda (Malvaceae): distribuição, caracterização morfoanatômica e histoquímica. Acta Botanica Brasilica 25(4): 751-763, 2011. Bernaud, F.S.R. & Rodrigues, T.C.. Fibra alimentar – Ingestão adequada e efeitos sobre a saúde do metabolismo. Arq Bras Endocrinol Metab. 57: 6, 2013. Tabela. Tipos de fibra alimentar, grupos, components e principais fontes. Caros alunos Não autorizo disponibilizar as minhas aulas em “sites” na internet (incluindo redes sociais), nem gravar, fotografar e disponibilizar no “YouTube”. Profa. Maria Isabel sampaioufrj@yahoo.com.br 25
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