Perfil metabolômico e atividades antioxidante, citotóxica e antimicrobiana de extratos de Lepidium meyenii

Abstract

INTRODUÇÃO: Lepidium meyenii é uma planta que apresenta diversas propriedades medicinais, no entanto, há poucos estudos que correlacionem os metabólitos e as atividades biológicas testadas na planta sob uma perspectiva metabolômica. OBJETIVO: Caracterizar o perfil metabolômico, bem como avaliar as atividades antioxidante, antimicrobiana e citotóxica de extratos obtidos da planta desidratada e de seus produtos comerciais. MATERIAIS E MÉTODOS: Os extratos foram obtidos a partir da raiz da planta e de seus produtos comerciais por maceração em diferentes solventes orgânicos. A atividade antioxidante foi determinada pelo método do sequestro do radical livre 2,2-difenil-1- picril-hidrazil (DPPH) e os fenóis totais foram quantificados pelo método Folin-Ciocalteu. A atividade antimicrobiana foi avaliada frente a bactérias e leveduras através do método de microdiluição em caldo. A citotoxicidade foi avaliada contra a linhagem de células C6 e astrócitos. O perfil metabolômico foi avaliado por cromatografia líquida de alta performance acoplada à espectrometria de massas (CLAEEM) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM). RESULTADOS E DISCUSSÃO: A atividade antioxidante (IC50) variou de 64,97 μg∙mL-1 para o extrato em acetato de etila da raiz da planta desidratada até 935,61 μg∙mL-1 para o extrato em hexano do produto comercial da planta. Os valores de fenóis totais variaram de 6,83 mg∙EAG∙g-1 para o extrato etanólico a 49,83 mg∙EAG∙g-1 para o extrato acetato de etila, ambos os extratos são dos produtos comerciais. Os extratos etanólicos e em acetato de etila foram os mais ativos e apresentaram maior potencial antioxidante, além disso também apresentaram atividade antimicrobiana contra M. luteus e B. cereus e atividade antitumoral contra células C6, não apresentando citotoxicidade aos astrócitos. Foram identificados setenta e seis metabólitos nos extratos e dentre esses, os terpenos foram os principais metabólitos candidatos responsáveis pelas atividades antioxidante e citotóxica e os ácidos graxos pela atividade antibacteriana. CONCLUSÃO: A abordagem metabolômica e a análise estatística multivariada permitiram correlacionar os resultados das atividades biológicas testadas com o perfil químico dos extratos, sendo possível identificar os principais compostos bioativos da L. meyenii relacionados às atividades antioxidante, antimicrobiana e antitumoral da planta.

INTRODUCTION: Lepidium meyenii is a plant that has several medicinal properties, however, the correlation between the metabolites and the biological activities tested in the plant is limited. OBJECTIVE: To characterize the metabolomic profile as well as to evaluate the antioxidant, antimicrobial and cytotoxic activities of extracts obtained from the dehydrated plant and its commercial products and to correlate the metabolomic profile with biological activities. MATERIALS AND METHODS: The extracts were obtained from the root of the plant and its commercial products by maceration in different organic solvents. The metabolomic profile was evaluated by mass performance coupled high chromatography (HPLC-MS) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The antioxidant activity was determined by the free radical sequestration method 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and total phenols will be quantified by the Folin-Ciocalteu method. Antimicrobial activity was evaluated against bacteria and yeast by broth microdilution method, cytotoxicity was evaluated against C6 cell line and astrocytes. RESULTS AND DISCUSSION: The antioxidant activity (IC50) ranged from 64.97 μg∙mL-1 for the ethyl acetate extract from the root of the dehydrated plant to 935.61 μg∙mL-1 for the hexane extract of the plant commercial product. The total phenol values ranged from 6.83 mg∙GAE∙g-1 for the ethanol extract at 49.83 mg∙GAE∙g-1 for the ethyl acetate extract, both extracts are form the commercial products. The ethanol extracts and ethyl acetate were the most active and had the highest antioxidant potential, in addition they also showed antimicrobial activity against M. luteus and B. cereus and antitumor activity against C6 cells, with no cytotoxicity to astrocytes. Seventy-six metabolites were identified in the extracts and among these, terpenes were the main metabolites responsible for antioxidant and cytotoxic activities and fatty acids for antibacterial activity. CONCLUSION: The metabolomic approach through the several analytical techniques allowed to correlate the obtained results being possible to identify the main bioactive compounds of L. meyenii related to the antioxidant, antimicrobial and antitumor activities of the plant.