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Óleos essenciais, terpenos e esteroides Biossíntese, classificação e propriedades fisiológicas óleos voláteis → Essenciais → Estéros Óleos essenciais são obtidos das plantas, essências vendidas comercialmente são produtos sintéticos e industrializados. caracterizados por conter uma mistura de substâncias complexas e voláteis, lipofílicas, odoríferas e líquidas. obtidos de partes de plantas, por meio de destilação por arraste a vapor com água ou espremedura do pericarpo de frutos cítricos. Têm aroma, muitas vezes agradáveis. Solúveis em solventes orgânicos apolares, como o éter. Em água, são pouco solúveis. constituintes dos óleos essenciais das plantas são variáveis, terpenos e fenilpropenos são as classes mais comumente encontradas na composição química. Na maioria das vezes, são encontrados hidrocarbonetos terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis, ésteres, éteres, óxidos, peróxidos, furanos, ácidos orgânicos, lactonas, cumarinas e até compostos como o enxofre. Terpenoides → substâncias derivadas do isopreno (2-metilbutadieno). após a ligação com radicais fosfato, origina duas unidades básicas de C5 → difosfato de isopentenila (IPP) e difosfato de dimetilalila (DMAPP). Diferentes classes de terpenoides são formadas com múltiplos de 5 → monoterpenoides substâncias têm 10 carbonos na estrutura química; → sesquiterpenoides têm 15 carbonos na estrutura química; → diterpenoides têm 20 carbonos na estrutura química; → triterpenos têm esqueletos com 30 carbonos, compreendendo, cinco anéis de seis membros cada ou quatro anéis de seis membros mais um anel de cinco Maioria dos triterpenos é pentacíclica. Terpenoides podem ser formados por duas rotas biossintéticas distintas ➔ citoplasma, por meio da via do ácido mevalônico, formando sesquiterpenoides. ➔ plastídeos, pela rota do 2-C-metileritritol-4-fosfato (MEP), formando monos e diterpenoides. fenilpropanoides são formados por diferentes aminoácidos aromáticos → fenilalanina, tirosina e a di-hidroxifenilalanina, oriundos da via do ácido chiquímico, os quais originam os ácidos cinâmicos e os p-cumáricos. Terpenoides são formados por unidades isoprênicas. IPP e DMAPP são obtidos pela via do ácido mevalônico no citoplasma. Fenilpropanoides, são originados da via do chiquimato, precursores → fenilalanina e tirosina principais fenilpropanoides que foram identificados no óleo de algumas gramíneas e quimiotipos → eugenol, metil eugenóis, miristicina, cinamato de metila, elemicina, chavicol, metilchavicol, dilapiol, anelol, estragol, apiol, entre outros. intermediários PEP e eritrose-4-fosfato dão início à via do ácido chiquímico. O ácido chiquímico é convertido em um heterocíclico de sete carbonos e termina com a geração de corismato. fenilpropanoides de óleos essenciais são derivados da fenilalanina e, em menor grau, da tirosina. Fenilalanina é convertida, pela fenilalanina amônia liase (FAL), em ácido trans-cinâmico. Ácido cinâmico é convertido em p-cumárico pela ação catalítica da cinamato-4-hidroxilase. Propriedades fisiológicas dos óleos essenciais nos vegetais Angiospermas dicotiledôneas são plantas abundantes em óleos essenciais, quase todas as espécies de Apiaceae, Lamiaceae, Lauraceae, Myrtaceae, Piperaceae e Rutaceae contêm óleos voláteis. Plantas contendo óleos voláteis se diferenciam pelas estruturas morfológicas específicas, quais são responsáveis pela sua secreção e estocagem. Estruturas secretoras especializadas, destacam-se as células oleíferas. Óleos essenciais também podem ocorrer em estruturas localizadas entre a cutícula e a membrana celular. Ex.: tricomas e escamas glandulares. Laranjeira e bergamoteira, óleos essenciais são estocados nas flores, eucalipto e louro estocam os óleos nas folhas, canelas em suas cascas e caules, sândalo e o pau-rosa na madeira, vetiver nas raízes, cúrcuma e gengibre no rizoma, anis-estrelado, a erva-doce e funcho em seus frutos, noz-moscada na semente. óleos essenciais de uma mesma espécie podem variar no teor e na composição química. Isto ocorre devido à localização geográfica e aos fatores extrínsecos. A planta sob estado de estresse ou ataque de agentes agressores irá produzir mais óleo essencial necessário para sua defesa e proteção. Outros fatores que podem afetar a composição do óleo → quimiotipos, o ciclo vegetativo e o processo de obtenção Quando recém-extraídos, os óleos essenciais apresentam aspecto incolor ou, em algumas espécies, levemente amarelado, azulado, esverdeado ou marrom-avermelhado em alguns casos. Os óleos são fotossensíveis e instáveis em condições de altas temperaturas, umidade, presença de metais e oxigênio, pois podem sofrer oxidação devido aos hidrocarbonetos terpênicos insaturados. Em geral, os óleos essenciais apresentam densidade inferior à da água. Em relação à sua solubilidade, os óleos essenciais têm afinidade por solventes lipofílicos, como éter de petróleo, clorofórmio, éter, etanol e metanol, mas são pouco solúveis em água Métodos de extração, tratamento e conservação Enfloração → atualmente é mais utilizado em algumas indústrias de perfumes nos casos de plantas com baixo teor de óleo essencial e alto valor econômico. Hidrodestilação → material vegetal é transferido para um balão (acoplado ao condensador) com água e submetido ao aquecimento. Arraste a vapor d’água → o material vegetal não entra em contato direto com a água fervente. prensagem a frio ou espremedura → apresenta baixo rendimento do óleo essencial, desvantagem, a extração de cumarinas, pigmentos, entre outras substâncias. Durante o processo de extração do óleo essencial, a água, a acidez e a temperatura podem provocar hidrólise de ésteres, rearranjos, isomerações, racemizações e oxidações Pode-se, ainda, obter o óleo essencial por meio de extração com solventes orgânicos (éter de petróleo, hexano, éter etílico, etanol e diclorometano). A extração com o uso desses solventes pode ser feita com percolação a frio, extração assistida por micro- ondas ou ultrassom. Extração por fluido supercrítico é possível recuperar vários aromas naturais, sendo este o método mais empregado em escala industrial. Essa extração apresenta, como vantagens, alta difusibilidade, baixa viscosidade, densidade e constante dielétrica ajustável. Após a extração em nível comercial, os óleos essenciais podem passar por um tratamento para branquear, neutralizar ou retificar. Retificação a seco ou por jato de vapor de água, permite eliminar componentes irritantes ou com odor desagradável. Desterpenização → eliminar os hidrocarbonetos terpênico cromatografia de exclusão, pode ajudar a separar os óleos voláteis e outros compostos lipofílicos não voláteis. Para assegurar a conservação de suas propriedades, os óleos essenciais devem ser armazenados dessecados (utilizando-se sulfato de sódio anidro) e livres de impurezas insolúveis, em frascos pequenos, com embalagens neutras feitas de alumínio, aço inoxidável ou vidro âmbar, devem ser estocados em baixas temperaturas, ou em atmosfera de nitrogênio. O uso da CCD permite a confirmação da identidade de um óleo e até mesmo a detecção de falsificações. Para determinar os componentes majoritários do óleo, pode-se utilizar a cromatografia gasosa geralmente acoplada ao espectro de massa (CG-MS). A mistura desses reagentes causa desidratação, seguida de oxidação do sistema de anéis do ciclopentanoperidrofenantreno, formando um esteroide aromático e gerando a formação de coloração azul-esverdeada. Para os triterpenos, ocorre o desenvolvimento das cores vermelha, rosa, púrpura ou violeta. Propriedades farmacológicas e aplicações dos óleosessenciais, terpenos e esteroides plantas aromáticas são comercializadas como ervas frescas ou secas, ao terem o seu óleo essencial extraído, estes são comercializados na sua forma pura. O efeito do óleo essencial geralmente é observado de forma isolada na sua forma pura. Quando adicionados em preparações farmacêuticas, como cremes, loções e géis, que sofrem degradação por fungos e bactérias, os óleos podem atuar como conservantes naturais, como, por exemplo, o eucalipto, o alecrim e o cravo-da-índia. Alguns óleos essenciais apresentam ação rubefaciente, os quais, quando aplicados sobre a pele, têm ação terapêutica. Sensações por vezes subjetivas, como calor, queimação, prurido e leve sensação de dor. Muitas vezes, são aplicados em fórmulas farmacêuticas, como emplastros, linimentos, cremes, etc., para tratar mialgias, contusões, distensões, reumatismo, entre outras condições patológicas. Em caso de inalação, os óleos essenciais são muito utilizados como expectorantes, fluidificando o muco. Em doses baixas, pode-se aumentar as secreções brônquicas e traqueal, enquanto em altas doses é possível ocorrer a redução dessa condição. Os óleos podem atuar como expectorantes diretos, estimulando a secreção de células serosas, resultando a alteração da composição e do volume da secreção = óleos expectorantes obtidos a partir do eucalipto, do tomilho, da menta, da hortelã, do alecrim e de terebintina. Uso interno, os óleos podem ser utilizados como carminativos, espasmolíticos e colagoga. Os óleos atuam como irritantes locais e induzem, de maneira reflexiva, a uma série de efeitos digestivos = casca da laranja amarga, as inflorescências de camomila, os rizomas de cúrcuma, as folhas de hortelã, os frutos da erva-doce e do funcho, o anis- estrelado, entre outros. Estudos com a friedelina indicaram atividades antiproliferativa, proapoptótica, anti- inflamatória, analgésica e antipirética. Os óleos essenciais são absorvidos no organismo pelo trato gastrintestinal devido à lipossolubilidade. Alguns componentes do óleo podem ser eliminados pela respiração, ou em sua forma inalterada pela urina, sendo que a maioria sofre metabolização oxidativa. Efeitos adversos dos óleos essenciais também têm relação com sua lipossolubilidade e ação irritante local. Ingestão em doses tóxicas pode gerar irritação do trato gastrintestinal, provocando náuseas, vômitos e diarreia. Depois da absorção, podem ocorrer também: ação abortiva por alguns óleos, quando utilizados de forma incorreta, irritação renal, retenção urinária, albuminúria e hematúria. Em doses elevadas, é possível que haja lesões hepáticas, dores de cabeça, vertigens, excitação, convulsão e parada respiratória.