48 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 ESTUDO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DO EXTRATO HIDROALCOÓLICO DA Ilex Paraguariensis STUDY OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF HIDROALCOHOLIC EXTRACT OF Ilex Paraguariensis BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco 1; PAIXÃO DOS SANTOS, Fabricio Mello2; VASCONCELOS, Nathalie Gaebler3; PIMENTA- RODRIGUES, Marcus Vinicius4 Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar a potencial tividade antimicrobiana do extrato hidroalcoólico da planta Ilex paraguariensis frente a algumas espécies de interesse médico. O extrato utilizado foi obtido através da mistura do material vegetal a uma solução hidroalcoólica (álcool 70%) posteriormente filtrado e evaporado após 25 dias. Nos testes, discos de papel filtro foram embebidos em 10uL do extrato e esses discos então aplicados em uma placa de ágar mueller hinton com a cultura bacteriana testada. Nas confrontações do extrato com Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa não houve atividade inibitória do crescimento bacteriano, por outro lado, na confrontação com Staphylococcus aureus a atividade inibitória foi considerada moderada, em relação ao Streptococcus pyogenes houve atividade inibitória de crescimento. O extrato testado apresentou atividade inibidora contra Streptococcus pyogenes e atividade inibitória relativamente boa contra Staphylococcus aureus. Palavras-chave: atividade antimicrobiana; ilex paraguariensis; erva mate Abstract This study aims to evaluate the potential antimicrobial activity of hydroalcoholic extract of Ilex paraguariensis in front of some species of medical interest. The extract used is obtained by mixing the plant material, which mixed with a hydro-alcohol solution (alcohol 70%) then filtered and evaporated after 25 days. For the tests, disks of filter paper are soaked in 10ul of the extract and these disks are then applied to a Mueller Hinton agar plate with bacterial culture to be tested. The extract when confronted with Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa had no inhibitory activity against bacterial growth, moreover, in confrontation with Staphylococcus aureus inhibitory activity was considered moderate, in relation to Streptococcus pyogenes, growth inhibitory activity occurred. The extract tested showed inhibitory activity against Streptococcus pyogenes and relatively good inhibitory activity against Staphylococcus aureus. Key-words: natural antimicrobials; Ilex paraguariensis properties; antimicrobial activity 1 Discente do programa de Mestrado em Recursos Naturais da Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul – UEMS, Dourados / MS. 2 Docente do curso de Biomedicina do Centro Universitário da Grande Dourados, Dourados / MS. 3 Biomédica do laboratório de Análises Clínicas do Hospital Universitário da universidade Federal da Grande Dourados – UFGD, Dourados / MS. 4 Docente da Universidade do Oeste Paulista- UNOESTE. e-mail para contato: [email protected] BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco et al. 49 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 Introdução A Erva Mate (Ilex paraguariensis) pertence à família Aquifoleaceae, tem sua origem na América do Sul, nos países Argentina, Paraguai e Brasil, estando distribuída principalmente pelos estados do Mato Grosso, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Mais especificamente na região sul do Brasil. Grande parte devido ao consumo regular do chimarrão (ALIKARIDIS, 1987; BRUNETON, 1993; ESMELINDRO et al., 2002). Esta planta era consumida pelos indígenas que habitavam a região sul do Brasil antes mesmo da chegada dos colonizadores, sendo sua propriedade estimulante já conhecida (EVANS, 1998). Alguns estudos indicam que os derivados desta planta possuem várias propriedades benéficas, estudos comprovam atividade antioxidante, antimicrobiana, diurética, digestiva, cicatricial e estimulante, conferindo um grande potencial terapêutico (ASOLINI et al., 2006; FILIP et al., 2000; GORZALCZANY et al., 2001; GONÇALVES et al., 2005; KOWALCZYK et al., 2006; VIDOR et al., 2002). Entretanto, de acordo com Bromatos (2000) o uso da planta também apresenta algumas contraindicações como em casos de ansiedade, taquicardia, hipertensão, gastrites, úlceras gastrintestinais e algumas doenças hepáticas. Estudos indicam que o perfil fitoquímico da Ilex paraguariensis apresenta uma variedade de substâncias, incluindo flavonóides, terpenóides, metilxantinas, saponinas, taninos, carotenóides, aminoácidos, ácidos graxos, carboidratos, proteínas, glicídios, vitaminas e minerais (ALIKARIDIS, 1987; BORILLE et al., 2005; BORTOLUZZI, 2006; BRENELLI, 2003; DUCAT; QUINÀIA, 2004; FILIP et al., 2001; GNOATTO et al., 2005; GNOATTO et al., 2007; REISSMANN; CARNEIRO, 2004). Haraguchi et al. (1999), sugerem que a potencial atividade antimicrobiana do gênero Ilex ocorra devido a presença de triterpenos. Estas substâncias geram uma mudança na permeabilidade da célula bacteriana, resultando em uma alteração da membrana lipídica do microrganismo. Estudos descritos por Hongpattarakere e Johnson (1999) corroboram os dados apresentados por Haraguchi et al. (1999), nesse estudo foi observado que outros metabólitos eram responsáveis pela ação antimicrobiana da planta, Hongpattarakere e Johnson (1999) afirmam que outros metabólitos secundários (além dos triterpenos) contribuem para esta atividade, dentre eles estão a cafeína e os derivados do ácido clorogênico, atuando tanto em bactérias Gram-positivas quanto em Gram-negativas. Com crescente aumento das taxas de resistência bacteriana frente aos antibióticos atuais faz com que a busca por substâncias com atividade antibacteriana seja estimulada e pesquisada com maior propriedade. Baseado no descrito acima o presente trabalho tem como objetivo avaliar a potencial atividade antibacteriana do extrato hidroalcoólico da erva mate (Ilex paraguariensis) frente a amostras bacterianas de interesse médico. Material e Métodos Foi necessária a obtenção do extrato da erva mate (Ilex paraguariensis) a fim de verificar sua atividade antimicrobiana. As características desse tipo de pesquisa são análise e descrição dos acontecimentos em situações preestabelecidas e controladas estabelecendo relações de casualidade entre as variáveis (BARUFFI, 2002; RUDIO, 1978). O presente trabalho não envolveu pesquisa em seres humanos, pois se tratou de um estudo experimental com a atividade antimicrobiana do extrato hidroalcoólico de Ilex paraguariensis contra variadas bactérias de importância clínica, portanto não foi encaminhada ao Comitê de Ética em Pesquisa com seres humanos. BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco et al. 50 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 Para a realização desta pesquisa, utilizou-se o laboratório de análises clínicas localizado no bloco 3 da UNIGRAN (Centro Universitário da Grande Dourados) localizada na cidade de Dourados, Mato Grosso do Sul. A erva mate utilizada para a produção do extrato foi obtida a partir da erva mate comercializada pela empresa Campanário, proveniente de supermercados locais de Dourados-MS. O trabalho foi realizado com 6 diferentes espécies de bactérias doadas pelo professor Msc. Marcus Vinícius Pimenta Rodrigues. Foi utilizado o Teste de KruskalWallis seguido pelo teste de Dunn para comparação da eficácia antimicrobiana do extrato estudado em relação à droga padrão. Para a estatística do teste de antibiograma foram atribuídos escores aos parâmetros: sensibilidade total, sensibilidade intermediária ou resistência. Obtenção do extrato hidroalcoólico de erva mate O material vegetal foi misturado com solução hidroalcoólica (álcool etílico 70%), na proporção de 10%. Essa solução foi estocada à temperatura ambiente, protegida da luz, por um período de 25 dias, procedendo-se, em seguida, à filtragem do material. A partir da solução filtrada, obteve-se o extrato, com auxílio de rotaevaporador a 50°C para a retirada de todo o solvente. O evaporado final recebeu o nome de "extrato hidroalcoólico de erva-mate" e foi testado logo em seguida. Avaliação do efeito antimicrobiano Nas confrontações com o extrato vegetal, foram utilizados isolados bacterianos padrões ATCC de Escherichia coli (ATCC 25922), Enterococcu faecalis (ATCC 19433), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Staphylococcus aureus (ATCC 14458) e Streptococcus pyogenes (ATCC 19615). Para avaliação dos efeitos antimicrobianos foi usado o método da difusão em ágar, a metodologia adotada foi a descrita pela Farmacopéia Brasileira (DIAS DA SILVA, 1929) adaptado por Younes et. al. (2000). As bactérias foram enriquecidas em caldo BHI (Brain Heart Infusion), a 37°C, durante um período de 6 horas. Os cultivos foram suspensos em solução salina estéril até ajuste da turvação à escala 0,5 de McFarland (3,0 x 108 unidades formadoras de colônias/mL). Para a avaliação da atividade antimicrobiana do extrato hidroalcoólico, empregou-se o método da difusão de disco em Ágar (Método de Kirby Bauer), baseado na técnica descrita por Rabanal et al. (2002) e por Karaman et al. (2003) que consiste na aplicação de 10 μL da solução de agente antimicrobiano em discos de papel de filtro estéril de 6 mm de diâmetro, em diferentes concentrações, variando de 250 a 1000μg/mL (250 mg/mL, 500 mg/mL, 750 mg/mL, 1000 mg/mL). Foram semeados 100µL de cada inóculo bacteriano em Ágar Mueller Hinton e as concentrações de extrato foram diluídas em água estéril. Os testes com o extrato hidroalcoólico de erva-mate foram realizados em triplicata e os resultados expressos em milímetros pela média do diâmetro dos halos de inibição formados ao redor dos discos nas três repetições. O teste controle negativo foi realizado com disco embebido em água e o teste controle positivo com o disco contendo 0,5 µg do antibiótico adequado para o tipo de bactéria em questão. Após este procedimento, as placas foram incubadas a 35°C durante 24h. Depois, com auxílio de um paquímetro, a leitura dos halos de inibição do crescimento foi feita. De acordo com a dimensão do halo, os microrganismos foram classificados como sensíveis, quando o diâmetro da zona de inibição for maior que o controle positivo ou no máximo 3 mm menor que este; moderadamente sensíveis, halo maior que 2 mm e menor que o controle positivo quando este apresentar halo com mais de 3 mm; e BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco et al. 51 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 resistentes, diâmetro igual ou menor que 2 mm. Para verificação de pureza, cada inóculo foi semeado em uma placa de ágar sangue. Esta placa foi incubada durante 24 horas a fim de detectar culturas eventualmente contaminadas e fornecer colônias recémisoladas para os testes. Resultados e Discussão Do total de 6 diferentes bactérias analisadas, duas espécies mostraram ser sensíveis ao extrato hidroalcoólico de erva mate. A tabela 1 demonstra os resultados obtidos relacionando os microrganismos testados perante as diferentes concentrações do extrato hidroalcólico de erva mate. Tabela 1: Resultados obtidos nas confrontações do extrato testado com as bactérias. Diâmetro da inibição por concentração do extrato (mm) Microrganismo 250 500 750 1000 Avaliação Desvio testado mg/mL mg/mL mg/mL mg/mL padrão Enterococcus 0 0 0 0 Resistente 0 faecalis Escherichia 0 0 0 0 Resistente 0 coli Klebsiella 0 0 0 0 Resistente 0 pneumoniae Pseudomonas 0 0 0 0 Resistente 0 aeruginosa Staphylococcus 3 4 5 6 Moderadamente 1,29 aureus sensível Streptococcus 7 8 9 11 Sensível 1,70 pyogenes Nas confrontações do extrato com Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa não houve atividade inibitória do crescimento bacteriano, por outro lado, na confrontação com Staphylococcus aureus a atividade inibitória foi considerada moderada, já que a inibição ficou entre 3 e 6 mm considerando as concentrações de extrato testadas. Partindo deste mesmo princípio, a inibição do crescimento da bactéria Streptococcus pyogenes foi a de maior notoriedade, com 7 mm de inibição na concentração mínima chegando a 11 mm na maior concentração do extrato testado. Os halos de inibição (S. aureus e S. pyogenes) podem ser vistos nas figuras 1 e 2. Gonçalves (2005), em estudo com extratos hidroalcoólicos de erva-mate demonstrou atividade contra Staphylococcus aureus e também ausência de atividade contra Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Estes resultados convergem parcialmente com os obtidos neste estudo. Por outro lado, De Biasi et. al. (2009) em estudo com extratos hidro-alcoólicos das folhas e ramos de Ilex paraguariensis (expostos ou não ao sol) encontraram atividade inibitória para P. aeruginosa (diferentemente deste estudo). Os autores afirmam que isto pode ter ocorrido provavelmente pela época de coleta, separação entre folhas e ramos e exposição ou não ao sol. Atualmente, a busca por terapêuticas alternativas é o principal propósito para o estudo da atividade de plantas medicinais, estes estudos também englobam a Ilex paraguariensis (erva mate) que, de acordo com pesquisas feitas por diversos autores em várias áreas de abrangência comprovaram suas propriedades. BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco et al. 52 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 Figura 1: Atividade inibitória perante S. aureus nas concentrações de 250mg/mL (1), 500mg/mL (2), 750mg/mL (3) e 1000mg/mL (4). Afirmam também que os resultados indicam que a atividade antimicrobiana de Ilex paraguariensis sofre interferência pela exposição ou não ao sol e apresentam diferença entre as atividades dos extratos hidro-alcoólicos de folhas e ramos, estando nestes a maior atividade. Nas quatro concentrações de extrato testadas a bactéria Escherichia coli não demonstrou ser sensível, assim como todas as outras bactérias Gram-negativas submetidas aos testes. De acordo com Pessini et al. (2003), isto pode ocorrer devido a presença de uma membrana mais externa que impossibilitaria a entrada de determinados compostos e/ou enzimas. Figura 2: Atividade inibitória perante S. pyogenes nas concentrações de 250mg/mL (1), 500mg/mL (2), 750mg/mL (3) e 1000mg/mL (4). Os dados obtidos no estudo diferem da citação de Hongpattarakere e Johnson (1999) que afirmam que outros metabólitos secundários (além dos triterpenos) contribuem para a atividade (cafeína e derivados do ácido clorogênico) e que atua tanto em bactérias Gram-positivas quanto em Gram-negativas, o que não aconteceu neste estudo. Dentre as Gram-positivas testadas, somente o Enterococcus faecalis apresentou-se totalmente resistente ao extrato de Ilex paraguariensis, o que pode indicar que as demais Gram-positivas BITTENCOURT-JUNIOR, Felipe Francisco et al. 53 Interbio v.6 n.2 2012 - ISSN 1981-3775 possuam características próprias que as tornaram susceptíveis as substâncias do extrato a que foram submetidas. BROMATOS, S.L. Fitoterapia: Vademecum de Prescripción. Plantas Medicinales. 3.ed. Barcelona: Masson, 2000. Conclusão BRUNETON, J. Elementos de Fitoquímica y de Farmacognosia. Paris: Technique et Documentation. 1993 O crescente aumento nas taxas de resistência bacteriana tem estimulado a busca por agentes com atividade antimicrobiana. Baseado nisso, através desses resultados superficiais a erva mate (Ilex paraguariensis) pode ser considerada para futuras pesquisas, uma vez que o extrato hidroalcoólico apresentou alguma atividade contra cocos Gram positivos. É importante ressaltar que para considerar esses resultados promissores estudos mais aprofundados se fazem necessários, inclusive para isolar os possíveis compostos com atividade antibactriana. Referências Bibliográficas ALIKARIDIS F. Natural constituents of Ilex paraguariensis. J Ethnopharmacol, n. 20, p. 121144, 1987. ASOLINI F.C.; TEDESCO A.M.; CARPES S.T.; FERRAZ C.; ALENCAR S.M. 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