pmid: "36687023"
title: "Uma Revisão Multifacetada de"
authors: "Farag MA, Ajayi AO, Taleb M, Wang K, Ayoub IM"
journal: "ACS omega"
pubdate: "2023 Jan 17"
doi: "10.1021/acsomega.2c06340"
source: "PMC Full Text"
Uma Revisão Multifacetada de
Autores
Farag MA, Ajayi AO, Taleb M, Wang K, Ayoub IM
Periodico
ACS omega (2023 Jan 17)
Conteudo
A Multifaceted Review of Eurycoma longifolia Nutraceutical Bioactives: Production, Extraction, and Analysis in Drugs and Biofluids
Eurycoma longifolia Jack (conhecida como Tongkat Ali) é uma medicina herbal tradicional popular, nativa do sudeste asiático, bem conhecida por seus efeitos afrodisíacos, além de vários outros. Principalmente, o extrato da raiz de E. longifolia é usado como remédio popular para disfunção sexual, envelhecimento, ansiedade, recuperação de exercícios, febre, aumento de energia e osteoporose. Esses efeitos à saúde levaram à inclusão de E. longifolia em suplementos alimentares, particularmente para fins de fisiculturismo. Esses efeitos são mediados por uma miríade de compostos bioativos pertencentes aos quassinoides, alcaloides cantin-6-ona, triterpenos tirucalânicos, derivados de esqualeno e esteroides bioativos. Entre esses fitoconstituintes, os quassinoides representam uma grande porção dos fitoquímicos da raiz de E. longifolia. Desses ingredientes, a euricomona, o principal quassinoide no extrato de E. longifolia, é responsável em grande parte por seus efeitos à saúde. Esta revisão aborda as novas tendências para a produção de bioativos de E. longifolia usando biotecnologia e otimização da extração para melhores rendimentos e recuperação. Paralelamente, são descritos métodos de extração inovadores, ou seja, técnicas verdes, de bioativos de E. longifolia. Além disso, é apresentada uma visão geral das diferentes abordagens analíticas para a avaliação do controle de qualidade do material vegetal e nutracêuticos de E. longifolia, juntamente com estudos em fluidos corporais para determinar sua farmacocinética e nível de eficácia. Essa compilação de métodos analíticos ajudará a garantir a segurança e eficácia desse importante medicamento.
Introduction
Eurycoma longifolia Jack é uma erva tropical bem conhecida pertencente à família Simaroubaceae. E. longifolia é nativa do sudeste asiático, incluindo Indonésia, Malásia e Vietnã. Algumas espécies também são encontradas em regiões de Mianmar, Camboja e Tailândia. Esta planta é comumente conhecida na Malásia como Tongkat Ali, que significa “bengala” e denota a presença de raízes longas e retorcidas. Outros sinônimos incluem Guarda-chuva de Ali ou Ginseng da Malásia (Malásia), Ian-don (Tailândia), Cay ba benh (Vietnã), Pasak Bumi ou Bedara Pahit (Indonésia) e tho nan (laosiano).
O extrato da raiz de Tongkat Ali é utilizado há muito tempo na medicina tradicional para aumentar os níveis de testosterona em homens. Consequentemente, desenvolveu-se um interesse crescente pela ingestão regular de extratos da raiz entre indivíduos que buscam aumentar a massa e a força muscular para o fisiculturismo. Além disso, usos adicionais (particularmente das raízes) nas medicinas tradicionais indígenas incluem propriedades antipiréticas, citotóxicas, antimaláricas, antiúlcera e afrodisíacas. Os extratos da raiz têm sido usados tradicionalmente para reduzir a pressão arterial e a fadiga, bem como no tratamento de hidropisia, tosse, diarreia, disenteria, inchaço glandular e hemorragias.
A decocção de E. longifolia é utilizada como tônico para mulheres após o parto e para aumentar a vitalidade e a energia em homens. Nos suplementos alimentares contemporâneos, o Tongkat Ali é incluído para restaurar o equilíbrio hormonal (níveis de cortisol/testosterona), melhorar a libido e a energia, e potencializar a perda de peso e o desempenho esportivo. Uma ampla gama de fitoconstituintes foi isolada e caracterizada a partir de E. longifolia, particularmente das raízes, incluindo alcaloides β-carbolínicos, alcaloides cantin-6-ona, quassinoides, diterpenoides quassinoides, derivados de esqualeno, triterpenos do tipo tirucalano, bifenilneolignanas, lauricolactona, euricolactona e euricomalactona. Os principais constituintes químicos isolados de E. longifolia Jack estão ilustrados na Figura 1. A segurança e a eficácia do Tongkat Ali dependem, em grande parte, da concentração de seus constituintes bioativos, o que justifica o desenvolvimento de ferramentas analíticas para o seu controle de qualidade preciso e/ou detecção de adulteração para um fármaco tão valioso.
Principais fitoquímicos representativos de E. longifolia Jack.
Abordagens biotecnológicas promissoras, como culturas de células e órgãos, permitem a produção de bioativos vegetais escassos e pouco cultivados, como no caso do Tongkat Ali. A produção de bioativos de E. longifolia, ou seja, alcaloides, fenólicos e flavonoides a partir de raízes pilosas ou calos foi desenvolvida, dentre as quais a cultura de raízes pilosas parece benéfica para a produção de bioativos em níveis muito superiores aos da planta original.
Esta revisão detalha as diferentes técnicas biotecnológicas que foram exploradas na literatura e relatadas para a produção ideal de compostos bioativos de E. longifolia, visando suas diferentes classes, como fenólicos e flavonoides, e quassinoides, ou seja, euricomanona.
Eurycoma longifolia como Nutracêutico nos Mercados Mundiais
Todas as partes da planta têm sido utilizadas para diversos fins de saúde, sendo a raiz a mais utilizada. Produtos que contêm E. longifolia como ingrediente principal têm sido relatados com várias indicações. Existem vários produtos comerciais no mercado contendo Tongkat Ali. Um café comercial com infusão de E. longifolia é comercializado como uma bebida em pó marrom escura que contém raízes de E. longifolia. É um pó de café instantâneo pré-misturado com sabor único e sensação aromática indicado para aumentar o bem-estar. Physta, o primeiro extrato patenteado de Tongkat Ali do mundo, também conhecido como LJ100 nos Estados Unidos, é um pó de extrato seco das raízes produzido por liofilização para preservar os nutrientes e evitar a deterioração durante a extração, tipicamente padronizado para conter 1,5% de euricomona. Este produto foi indicado para fornecer o mais alto nível de substâncias bioativas da raiz, com máxima potência, segurança e benefícios à saúde.
Sendo cultivada principalmente na Malásia, vários produtos de E. longifolia são vendidos nesse mercado, principalmente como café instantâneo. Um produto misto de extratos de E. longifolia e ginseng, juntamente com outros ingredientes, é indicado para atuar como energizante e reforço da imunidade. Um produto de café popular contendo Tongkat Ali instantâneo e ginseng, juntamente com outros ingredientes, é indicado para fortalecer a imunidade. Uma bebida energética aromatizada que combina extratos instantâneos de Tongkat Ali e ginseng, juntamente com vitamina B6 e B12, é considerada uma bebida energética.
Um suplemento alimentar na forma de cápsulas também é produzido a partir do extrato de E. longifolia, igualmente padronizado para suas euricomunas, que são responsáveis pela maioria de seus efeitos. Foi indicado para melhorar a libido e apoiar níveis saudáveis de cortisol, levando à melhora do humor. Uma preparação farmacêutica semelhante, produzida para conter um extrato de 300 mg na forma de comprimidos, é indicada para aumentar os níveis de testosterona, melhorando a fertilidade masculina, aliviando o estresse, aumentando os níveis de energia e a força muscular, e melhorando o desempenho atlético, com uma dosagem diária recomendada de um a dois comprimidos por dia.
Outro nutracêutico é composto por pó de extrato de E. longifolia para conter um extrato de raiz em um nível de dose mais alto de 700 mg, com várias indicações, ou seja, apoiar o crescimento de tecidos saudáveis, imunidade, níveis de força e resistência, bem-estar mental e função cerebral, bem como ossos saudáveis e fortes.
Novas Ferramentas de Produção de Bioativos de E. longifolia Usando Biotecnologia
E. longifolia é uma planta ameaçada de extinção e foi declarada, na maioria dos países, como planta protegida. Além disso, sua colheita tornou-se altamente restrita na natureza. Ademais, a produção de raízes de E. longifolia é frequentemente desafiadora e varia com as estações e/ou condições ambientais. Adicionalmente, a colheita das raízes de E. longifolia ocorre após 4 a 7 anos de cultivo, justificando o desenvolvimento de outras abordagens para a produção de seus bioativos radiculares, a fim de atender à crescente demanda por sua inclusão em nutracêuticos. Abordagens biotecnológicas promissoras, como culturas de células e órgãos, permitem a produção de bioativos vegetais escassos e de cultivo árduo, e também foram relatadas nessa planta. A produção de vários bioativos de E. longifolia, ou seja, alcaloides, fenólicos e flavonoides, a partir de raízes pilosas ou calos, foi desenvolvida.
Por ser uma raiz, a cultura de raízes pilosas tem sido utilizada para produzir metabólitos secundários de E. longifolia como um bom modelo para melhorar a produção de metabólitos. A cultura de raízes pilosas é tipicamente gerada pela transformação de células vegetais usando Agrobacterium rhizogenes para produzir metabólitos secundários com estabilidade genética e bioquímica. Relatos revelaram que as raízes pilosas são benéficas para a produção de compostos bioativos em níveis muito mais elevados do que os originalmente presentes na planta, devido à sua rápida taxa de crescimento. Culturas de raízes adventícias também podem ser usadas para produzir metabólitos secundários em larga escala, sendo mais eficientes do que o processo convencional de cultivo. A aplicação de elicitores exógenos abióticos e bióticos pode estimular ainda mais as respostas de defesa relacionadas ao estresse nas células vegetais, melhorando o rendimento de metabólitos secundários em culturas de tecidos. Esta revisão detalha as diferentes técnicas biotecnológicas que foram exploradas e relatadas para a produção ideal de compostos bioativos de E. longifolia, visando suas diferentes classes, como fenólicos e flavonoides, quassinoides, ou seja, eurycomanona, conforme ilustrado nas próximas subseções.
Produção de Fenólicos e Flavonoides de E. longifolia Usando Elicitores em Raízes Adventícias
A cultura de raízes adventícias emprega o uso de um biorreator em larga escala para produzir metabólitos secundários comercialmente. Esse processo é mais eficiente do que as culturas tradicionais, sendo mais estável e garantindo uma produção constante de metabólitos secundários. Um meio líquido com aeração forçada para auxiliar na taxa de crescimento é utilizado para a cultura em biorreator e para otimizar ainda mais as condições na cultura em biorreator, ou seja, temperatura, pH, oxigênio, dióxido de carbono e nível de nutrientes, para garantir os melhores níveis de metabólitos. Lulu et al. investigaram o efeito da auxina de diferentes tipos e níveis e a proporção de NH4+:NO3– na produção de biomassa radicular e no nível de metabólitos secundários a partir de raízes adventícias de E. longifolia. Uma visão geral é fornecida na Figura 2.
Representação esquemática resume as técnicas biotecnológicas
empregado na produção de fenólicos e flavonoides a partir de raízes adventícias e cultura de células em suspensão de E. longifolia em um biorreator de bolhas tipo balão, utilizando ácido indol-3-butírico (IBA) e ácido naftalenoacético (NAA) como reguladores de crescimento e meio de Murashige e Skoog (MS).
Diferentes níveis de ácido indol-3-butírico (IBA) e ácido naftalenoacético (NAA) para o crescimento de raízes adventícias de E. longifolia foram testados em um biorreator de bolhas tipo balão (BTBB) de 3 L. Os pesos fresco e seco máximos de 77,6 g/L e 7,2 g/L foram observados com 7,0 mg/L de IBA, sendo o aumento proporcional ao aumento dos níveis de NAA até 5 mg/L. Os teores de fenólicos e flavonoides também aumentaram com a concentração de IBA, com os níveis mais altos observados a 7,0 mg/L de IBA e 5,0 mg/L de NAA. Da mesma forma, o efeito das fontes de nitrogênio inorgânico, ou seja, KNO3 e NH4NO3, sobre o crescimento da raiz adventícia de E. longifolia foi estudado, sendo que a razão de 15:30 (NH4+:NO3–) apresentou o maior rendimento de biomassa. A razão NH4+:NO3– influenciou a produção de metabólitos secundários, com um nível máximo alcançado na razão de 1:2; a produção de fenólicos e flavonoides foi de 38,59 e 11,27 mg/L de meio, respectivamente. Portanto, sugere-se que a razão 1:2 de NH4+:NO3– seja adequada para a produção de metabólitos secundários em raízes adventícias de E. longifolia em um sistema de cultura em biorreator, e ainda precisa ser examinada em outros sistemas de crescimento. A comparação entre a taxa de crescimento usando cultura em frasco e cultura em biorreator foi realizada sob as mesmas condições, observando-se uma produção melhorada de compostos bioativos após 7 semanas na cultura em biorreator, em oposição à cultura em frasco agitado, com níveis máximos de fenólicos e flavonoides de 128,0 e 33,8 mg/L de meio, respectivamente. Curiosamente, não há relatos sobre alterações nos níveis de quassinoides, exemplificados pela euricomanona como um dos principais bioativos em E. longifolia, sob essas condições, e isso deve ser examinado no futuro.
Produção de Fenólicos e Flavonoides a partir de Culturas de Células em Suspensão em Biorreator de Bolhas Tipo Balão Utilizando Eliciadores
Shim et al. produziram compostos bioativos a partir de culturas de células em suspensão de E. longifolia em BTBB com otimização dos parâmetros de bioprocesso de densidade do inóculo e taxa de aeração. A otimização dos parâmetros do meio, como o efeito das auxinas (NAA e IBA), a força dos sais do MS, sacarose e níveis de nitrogênio para produzir biomassa foi inicialmente testada, revelando que a suplementação do meio MS com NAA foi melhor do que com IBA para obter a maior biomassa. A Figura 2 fornece uma visão geral da otimização da cultura de E. longifolia no contexto da produção de fenólicos e flavonoides a partir de raízes adventícias e cultura de células em suspensão.
As concentrações baixa e alta de sais mostraram-se inadequadas para a produção de biomassa, enquanto o meio MS em força total proporcionou rendimento ótimo. Uma concentração de sacarose a 3% foi adequada para a produção de biomassa, com a maior biomassa alcançada em uma proporção de 0:60 NH4+:NO3-. Efeitos adicionais da densidade de inóculo (40, 50, 60, 70 e 80 g/L) e da taxa de aeração de 0,05, 0,1, 0,2 e 0,3 foram otimizados para o rendimento de compostos bioativos. Níveis máximos de fenólicos e flavonoides de 7,7 e 1,7 mg/g foram observados em uma densidade de inóculo de 50 g/L. No entanto, até o momento, nenhum estudo tentou monitorar a alteração nos quassinoides, exemplificados pela eurycomanona como principal bioativo em E. longifolia sob essas condições, e isso deve ser examinado futuramente.
O aumento do suprimento de ar a uma taxa de aeração de 0,5 vvm (volume de ar por volume de cultura) semanalmente levou a uma diminuição da massa radicular, embora com maior acúmulo de fenólicos e flavonoides, atingindo 10,3 mg/g e 3,8 mg/g com o aumento do suprimento de ar. A maior recuperação de fenólicos e flavonoides da biomassa celular de E. longifolia foi obtida com etanol a 60%, em comparação com água e metanol, com rendimentos de 11,8 mg/g e 3,2 mg/g, respectivamente, sugerindo que essa proporção de solvente proporciona a melhor taxa de recuperação.
Effect of Elicitors on Bioactives in Hairy Root Culture
Em um estudo utilizando cultura de raízes pilosas de E. longifolia, foi detectada a 9-metoxicantin-6-ona, um alcaloide indólico que é o derivado 9-metoxi da cantin-6-ona. Raízes de E. longifolia foram transformadas com a estirpe A4 de Agrobacterium rhizogenes para iniciar o crescimento de raízes pilosas, posteriormente eliciadas com jasmonato de metila (MeJA) e ácido salicílico (SA) em comparação com o controle, conforme mostrado na Figura 3. As raízes pilosas apresentaram crescimento máximo na 10ª semana, em comparação com as culturas de suspensão celular que mostraram crescimento máximo em 3 semanas. A elicitação com MeJA e SA resultou em uma diminuição precoce da biomassa em níveis elevados às 24 h, sem redução adicional do crescimento em 10 semanas. Apesar da redução da biomassa, a 9-metoxicantin-6-ona apresentou um aumento de 3 vezes nas raízes pilosas eliciadas em comparação com o controle. Os fatores responsáveis pela diminuição do crescimento das raízes pilosas eliciadas não foram determinados neste estudo. O aumento máximo de 9-metoxicantin-6-ona foi observado na dose de 0,1 mM para ambos MeJA e SA, com declínio em doses mais elevadas.
Representação esquemática resumindo as técnicas biotecnológicas na produção de 9-metoxicantin-6-ona em cultura de raízes pilosas de E. longifolia após transformação radicular com a estirpe A4 de Agrobacterium rhizogenes. Ácido jasmônico (JA), jasmonato de metila (MJ), ácido salicílico (SA) e levedura (Y) serviram como elicitores, e diferentes meios basais foram utilizados, incluindo Murashige e Skoog (MS), Schenck e Hildebrandt (SH) e planta lenhosa de McCown (WP).
Os meios de cultura eliciados (com 4 e 10 semanas de idade) de ambos os elicitores apresentaram níveis mais elevados de 9-metoxicantin-6-ona do que o controle, embora o meio eliciado da 10ª semana tenha mostrado um aumento de 1,5 a 2 vezes em relação ao meio da quarta semana. Assim, a dose do elicitor, o momento e a duração da elicitação pareceram ser variáveis que precisam ser otimizadas para a produção ideal de 9-metoxicantin-6-ona. Como outros bioativos respondem à elicitação, ou seja, flavonoides e fenólicos, não foi examinado como parte deste estudo e agora deve ser investigado.
Otimização do Meio e Produção de Bioativos Usando Diferentes Meios Basais e Elicitação de Raiz Pilosa com Ácido Jasmônico e Extrato de Levedura
Tran et al. investigaram a composição ideal do meio e a elicitação para a produção de 9-metoxicantin-6-ona usando diferentes meios basais, incluindo Murashige e Skoog (MS), Schenck e Hildebrandt (SH) e planta lenhosa de McCown (WP) para cultivar a raiz pilosa de E. longifolia. O efeito dos elicitores no acúmulo de metabólitos secundários foi examinado, incluindo ácido jasmônico (JA) e extrato de levedura (YE).
A biomassa máxima foi observada no caso do meio SH (0,79 g PS), seguido por MS (0,67 g PS) e WP (0,59 g PS). Com relação ao nível de produção de 9-metoxicantin-6-ona, foi observada uma fase lag com o valor mais alto de 0,429% em base de peso seco em uma fase exponencial após 25 dias, e um declínio adicional após 30 dias para atingir 0,24%. No caso dos meios SH e MS, foi observada uma fase lag prolongada com níveis mais altos de 0,133 e 0,145% após 20 e 25 dias, respectivamente, confirmando que o meio WP proporcionou o melhor rendimento de acúmulo de 9-metoxicantin-6-ona na cultura de raiz pilosa, embora a maior biomassa tenha sido observada no meio SH. Se tal efeito do meio também é observado em outros tipos de cultura, ou seja, cultura celular, deve ser examinado para ser conclusivo. O nível mais alto de 9-metoxicantin-6-ona na cultura de raiz pilosa cultivada em meio WP pode ser atribuído ao alto teor de sulfato do meio a 7,34 mM, em comparação com os meios MS e SH contendo cerca de 1,75 mM e 1,69 mM, respectivamente.
Com relação a um efeito adicional de elicitação, foi relatado que o JA em uma dose elevada de 16 mg/L resultou em uma diminuição de 9-metoxicantin-6-ona de aproximadamente duas vezes, enquanto a dose mais baixa de 8 mg/L resultou em um aumento de 2,6 vezes, sugerindo a necessidade de otimizar a dose dos elicitores. Se o menor nível de indução do JA em comparação com o MeJA no estudo de Nhan e Loc é atribuído à melhor permeabilidade celular do MeJA, sendo menos polar que o JA, provavelmente explica tais diferenças, ou se é atribuído à diferente configuração experimental. O tratamento com 20 e 40 mg/L de extrato de levedura (YE) resultou em um aumento de aproximadamente 2 e 4 vezes no acúmulo de 9-metoxicantin-6-ona após 25 dias em comparação com o controle, enquanto em uma dose mais alta de 80 mg/L, o acúmulo de 9-metoxicantin-6-ona mostrou inibição. Consequentemente, 40 mg/L de YE foi relatado como um elicitor melhor do que 8 mg/L de ácido jasmônico, e se um efeito sinérgico seria observado ao combinar mais de um elicitor, ou seja, JA e SA, ainda não foi relatado. Como o SA e o JA sinalizam o aumento da produção de 9-metoxicantin-6-ona dentro das células deve ser investigado no futuro. Esses resultados confirmam que as raízes pilosas podem fornecer uma fonte melhor para a recuperação de quassinoides do que as raízes normais, especialmente com elicitação, ou seja, YE.
Otimização dos Parâmetros de Crescimento para Produção de Bioativos em Cultura de Calos e Suspensão Celular, e Pós-Elicitação
A otimização da composição do meio de crescimento foi avaliada em Nhan e Loc no contexto da biomassa celular e produção de euricomanona. A cultura de calos de E. longifolia foi transferida para um meio MS contendo fontes de carbono (frutose, sacarose e glicose), bem como várias concentrações de reguladores de crescimento vegetal (ANA e Cinetina-KIN) e subcultivada a cada 2 semanas em meio novo. Uma visão geral é fornecida na Figura 4. Os resultados revelaram que, após 2 semanas de cultivo usando reguladores de crescimento vegetal, o ANA apresentou a maior eficiência a 1,25 mg/L, com biomassa de calos a partir de 3 g de inóculo atingindo 23,59 g, enquanto o menor crescimento de calos foi observado com uma dose de ANA entre 2 e 2,25 mg/L. A biomassa máxima de calos foi registrada em 30–32 g usando 1,25 mg/L de ANA e 0,75–1 mg/L de KIN, sugerindo que a combinação de ANA e KIN promoveu o crescimento de calos em comparação com apenas ANA.
Representação esquemática mostrando técnicas biotecnológicas na produção de euricomanona em cultura de suspensão celular de Tongkat Ali usando jasmonato de metila (MeJa), ácido salicílico (SA) e levedura (Y) como elicitores, Murashige e Skoog (MS) como meio, e Cinetina (KIN) e ácido naftaleno acético (ANA) como reguladores de crescimento.
Com relação ao rendimento de bioativos em calos, a euricomona apresentou um nível máximo de 1,7 mg/g de peso seco no 14º dia, comparável ao nível de 2,1 mg/g detectado na raiz de uma árvore de 5 anos, sugerindo que pode servir como fonte desse fármaco, além da facilidade de extração a partir de cultura celular em comparação com material vegetal. Da mesma forma, Siregar et al. relataram um aumento de 5 vezes na massa de calos de E. longifolia cultivados em meio MS suplementado com 1 mg/L de ANA, enquanto o rendimento máximo de biomassa foi observado utilizando meio MS modificado suplementado com 2 mg/L de NaH2PO4.
Fontes de carbono têm sido relatadas por influenciar o crescimento de calos e a produção adicional de fitoquímicos, sendo que a sacarose teve o maior efeito no crescimento celular e no acúmulo de euricomona em comparação com a glicose, enquanto nenhum aumento no crescimento foi observado quando a frutose foi usada como fonte de carbono no meio. O nível de sacarose de 20–40 g/L mostrou uma mudança significativa (p < 0,05) na biomassa celular seca em comparação com o controle (17–18 g, p > 0,05), com 30 g/L apresentando biomassa máxima concomitante com o maior nível de euricomona de 1,7 mg/g.
Em comparação com as tentativas de otimização em cultura de calos descritas na seção anterior, tentativas semelhantes foram relatadas em suspensão celular líquida com produção melhorada de euricomona usando elicitação em cultura de suspensão celular. Elicitores bióticos e abióticos são amplamente relatados na literatura para a ativação da biossíntese de produtos naturais, incluindo os fitormônios MeJa e SA. A cultura de suspensão celular foi desenvolvida anteriormente agitando calos em um meio contendo meio MS basal com 30 g/L de sacarose, 1,25 mg/L de ANA e 1 mg/L de CIN. A elicitação foi alcançada usando extrato de levedura (EL) (20–250 mg/L), MeJA (10–500 μM) e SA (10–500 μM) no meio. A elicitação no início da cultura levou à inibição do crescimento celular com uma redução de 0,4–0,5 vezes no caso da elicitação com EL e SA, enquanto o MeJA mostrou a inibição mais forte com uma redução de 0,9 vezes no crescimento celular em comparação com o controle na dose mais alta de 500 μM. No entanto, deve-se notar que essa diminuição no crescimento foi acompanhada por um aumento na euricomona detectada em um nível 2 vezes maior que o controle no caso de EL 200 mg/L, 2 vezes com 20 μM de SA e 4 vezes com 20 μM de MeJA. Esses resultados sugerem que, entre os elicitores, o MeJA é o melhor elicitor para regular positivamente a biossíntese de quassinoides em cultura celular de E. longifolia. Ainda não foi observada a resposta de outras classes de metabólitos para ser conclusivo e os mecanismos moleculares subjacentes a tais mudanças. A otimização do crescimento celular enquanto se aumenta a produção do bioativo alvo deve, portanto, seguir com base nesses resultados, se for para ser aplicada em larga escala para produção comercial.
O tempo de elicitação nessas doses ótimas de elicitores foi utilizado para identificar os momentos de colheita apropriados nos quais a produção máxima de euricomona foi observada. No caso de 20 μM de MeJA, um nível máximo de euricomona de 17,36 mg/g foi alcançado no quarto dia pós-elicitação com 20 μM de MeJA, sendo ca. 10 vezes maior do que o das células não tratadas e das raízes de árvores com 5 anos. Em contraste, no caso de 20 μM de SA e 200 mg/L de extrato de levedura, níveis máximos de euricomona de 5,2 e 6,25 mg/g (1,46 e 1,69 vezes maior que o controle), respectivamente, foram observados no quarto ou sexto dia. Estes resultados concluem que o melhor momento de colheita para euricomona a partir de células pós-elicitação é de 4 a 6 dias, sendo o MeJA o mais eficaz.
Otimização e Novos Métodos de Extração, ou seja, Técnicas Verdes de Bioativos de E. longifolia
Atualmente, a indústria fitoquímica baseada em ervas é considerada um setor industrial importante. No entanto, uma desvantagem comum frequentemente encontrada é a aplicação de métodos tradicionais (por exemplo, percolação ou fervura) na produção em larga escala desses fitoquímicos. O principal obstáculo encontrado é o baixo rendimento global dos extratos de E. longifolia e as grandes perdas de bioativos. Portanto, o desenvolvimento desta indústria baseada em ervas em um setor industrial mais rentável é crucial.
O extrato aquoso de E. longifolia representa um produto valioso na indústria fitoquímica, cujo processamento precisa ser eficiente para atender à sua crescente demanda. Várias tentativas foram realizadas para otimizar a extração de bioativos de E. longifolia (Figura 5). Os métodos convencionais de extração de E. longifolia incluem extração com água sob alta pressão, onde as raízes são fervidas como uma decocção e, em seguida, submetidas à secagem por pulverização subsequente para a etapa de acabamento, a fim de produzir partículas secas de boa qualidade. Harun et al. investigaram os parâmetros ótimos de processo para a secagem por pulverização de extratos de Tongkat Ali. Os resultados revelaram que as condições ótimas foram a uma temperatura de alimentação de 25 °C, temperatura de entrada de ar de 160 °C, taxa de fluxo de alimentação de 4,86 mL/min e pressão de ar de 17,91 psi.
Técnicas de extração de bioativos de E. longifolia.
Athimulam et al. desenvolveram várias otimizações e estratégias de desgargalamento para otimizar a produção de extrato aquoso de E. longifolia utilizando o simulador comercial de processos em batelada SuperPro Designer, um software de simulação baseado em janelas. Este software é utilizado para modelagem de alimentos, produtos farmacêuticos, bioquímicos, especialidades químicas, bem como outros processos de fabricação. Foram propostos quatro esquemas alternativos de produção. Um esquema de produção em escala piloto foi usado para simular o processo do caso base, com uma taxa de produção anual de 390 kg de extrato de E. longifolia. No primeiro esquema proposto, um novo procedimento de secagem por pulverização foi adicionado em paralelo ao secador por pulverização existente para reduzir pela metade o tempo de operação da secagem por pulverização. O esquema dois permitiu a concentração do extrato aquoso antes da secagem por pulverização por meio de um novo evaporador de duplo efeito com alimentação direta, reduzindo pela metade o tempo de processo da operação de secagem por pulverização. O esquema três combinou as estratégias dos dois primeiros esquemas, reduzindo o tempo de processo da operação de secagem por pulverização de 22,11 para 5,17 h. Todos os três esquemas de desgargalamento demonstraram melhoria significativa na produção anual, com o esquema três exibindo a maior taxa de produção anual. No entanto, esses três esquemas ainda eram economicamente inviáveis devido aos baixos valores de ROI, abaixo dos 30% desejados, apesar do aumento da produtividade anual. Assim, uma nova seção de moagem e embalagem foi proposta. O esquema alternativo final foi relatado como alcançando um rendimento de produto de 3,00%, com 1137 kg de produção anual de extrato de E. longifolia. Athimulam et al. conseguiram reduzir o tempo mínimo do ciclo de batelada de 24,4 para 8,3 h. Além disso, a análise econômica revelou uma receita anual de US$ 6,32 M para o esquema de produção alternativo proposto, com uma margem bruta de 86% e um retorno sobre o investimento de 55%.
Ademais, vários procedimentos de extração foram relatados visando diversos peptídeos em raízes de E. longifolia colhidas em Perak e Pahang, na Malásia, dependendo do tipo de proteína alvo. A utilização de água como solvente de extração à temperatura ambiente ajuda a eliminar pigmentos vegetais, lipídios e fenólicos que poderiam interferir na análise proteica subsequente e contaminar o extrato proteico. Este protocolo produziu rendimento proteico superior, conforme determinado por eletroforese em gel (SDS-PAGE). Foram obtidos dois spots proteicos para Tongkat Ali Perak (49,8 e 5,5 kDa) e quatro spots proteicos para Tongkat Ali Pahang (49,8, 24,7, 21,1 e 5,5 kDa).
Bolong et al. tentaram isolar e concentrar a fração peptídica alvo de 4,3 kDa, o marcador afrodisíaco, de extratos aquosos de E. longifolia utilizando membranas de fibra oca feitas de poli(éter sulfona) (PES) e modificadas por macromoléculas com carga negativa. Isso resultou em um permeado 10 vezes concentrado em comparação com o extrato bruto total. No mesmo contexto, outro estudo foi conduzido por Suan Chua et al. com quatro métodos de extração realizados para extrair a proteína vegetal de raízes de E. longifolia colhidas em Perak e Pahang, Malásia. Os resultados revelaram que a extração aquosa produziu um maior teor de proteína (13–29 mg/g de pellet), mas com um rendimento menor (0,1% p/p) em comparação com os métodos de precipitação. Enquanto isso, proteínas hidrofóbicas de maior peso molecular (46–51 kDa) foram detectadas apenas nos métodos TCA-acetona e fenol-SDS. A otimização dos parâmetros de processamento (temperatura do ar de entrada, temperatura da alimentação, vazão de alimentação e pressão do ar) para secagem por atomização do extrato de E. longifolia foi realizada utilizando a MSR do planejamento Box-Behnken e simulada com o software Design Expert. A condição ótima alcançada para a secagem por atomização de E. longifolia foi a uma temperatura do ar de entrada de 160 °C, temperatura de alimentação de 25 °C, pressão do ar de 17,91 psi e vazão de alimentação de 4,8 mL/min, a qual ainda não foi implementada em maior escala. Portanto, fica bastante claro que diferentes métodos de extração recuperam diferentes tipos de proteínas vegetais.
A extração assistida por ultrassom é uma tecnologia de extração verde que poderia ser aplicada para aumentar o rendimento de fitoquímicos alvo e permite a minimização de resíduos de produtos e custos de manutenção, além de reduzir os impactos ambientais. Abugabr Elhag et al. investigaram a otimização da extração de proteínas de raízes de E. longifolia por extração assistida por ultrassom juntamente com agitação mecânica. Os resultados revelaram que a aplicação de agitação excêntrica acompanhada de extração assistida por ultrassom permitiu a extração de proteínas em um curto espaço de tempo. Um Delineamento Composto Central (DCC) foi empregado para otimizar a extração aquosa de proteínas de raízes de E. longifolia assistida por ultrassom. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi aplicada para avaliar os efeitos de cinco variáveis independentes, incluindo tamanhos de partícula, temperaturas de extração, velocidades de agitação, amplitude e ciclo de trabalho. No entanto, mais estudos são necessários para fornecer percepções mais aprofundadas para desenvolver uma configuração ideal que possa ser aplicável em escala industrial.
Um método de extração sequencial foi empregado para extrair saponinas das raízes de E. longifolia. Elhag et al. investigaram as condições ótimas para extrair saponinas tanto por extração aquosa convencional quanto por extração não convencional assistida por ultrassom, visando maximizar os rendimentos de saponinas. As condições ótimas selecionadas foram posteriormente empregadas para estabelecer um processo de extração sequencial, a fim de aumentar o rendimento com menor tempo de extração e evitar a degradação das saponinas. Delineamentos compostos centrais (DCCs) para extração assistida por ultrassom e extração aquosa foram examinados, e os resultados revelaram que a velocidade de agitação atua como um fator influente, em que velocidades mais altas de agitação aumentaram o rendimento de saponinas na extração aquosa; enquanto faixas de velocidade de agitação mais baixas foram preferidas na extração assistida por ultrassom. O estudo sugeriu uma sonicação inicial de 5 a 10 min, seguida de extração aquosa convencional por 20–25 min.
Um modelo adimensional foi proposto para o escalonamento da extração sólido-líquido das raízes de E. longifolia. Harun et al. concluíram que o melhor ajuste entre todos os modelos foi o número adimensional ShSc–1. Nas condições ótimas para o processo de extração — razão solvente/matéria-prima de 12,5:1, duração da extração de 53 min, tamanho de partícula das raízes de 0,5 a 1,0 mm e rendimento de extrato de 8,76% em escala laboratorial —, o número ShSc–1 foi de 0,0312. Este estudo forneceu conhecimento útil de escalonamento para garantir uma transição suave da escala laboratorial para a escala piloto.
Abordagens de Análise e Controle de Qualidade de Nutracêuticos de E. longifolia
O controle de qualidade de produtos à base de plantas é uma etapa crucial para a implementação da fitomedicina e sua integração na atenção primária à saúde. Paralelamente, a segurança e a eficácia dos medicamentos fitoterápicos dependem, em grande parte, da concentração de seus constituintes bioativos. Assim, abordagens de análise rápidas e eficazes são essenciais para monitorar as características inerentes dos medicamentos fitoterápicos e de seus extratos e produtos farmacêuticos correspondentes.
Análise Química de Nutracêuticos de E. longifolia
Por vezes, produtos à base de plantas podem revelar a ausência do ingrediente vegetal declarado no rótulo do produto. Portanto, é crucial desenvolver um método rápido, confiável e sensível para analisar plantas e seus produtos. Assim como outros nutracêuticos de origem vegetal, as raízes de E. longifolia foram utilizadas como matriz da amostra. O composto marcador, euricomamona, o principal quassinoide, foi extraído por meio de um método de extração assistida por sonicação. A análise quantitativa foi então realizada utilizando cromatografia líquida de ultraeficiência acoplada à espectrometria de massas em tandem (UPLC–MS/MS) de alto rendimento, empregando monitoramento de reações múltiplas (MRM) como técnica seletiva. As transições de íons positivos para a euricomamona foram m/z 409 → 391 no MRM. Este método foi posteriormente validado quanto à sua exatidão, precisão, linearidade, robustez, limites de detecção e quantificação.
Além disso, outro método quantificou simultaneamente seis quassinoides principais em raízes de E. longifolia usando cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem. Os teores de eurycomanona, 13,21-di-hidroeurycomanona, eurycomalactona, longilactona, 13α(21)-epoxieurycomanona e 14,15β-di-hidroxiklaineanona foram avaliados em cápsulas ou comprimidos de suplementos alimentares contendo Tongkat Ali. A eurycomanona foi o quassinoide mais abundante em todas as amostras testadas. Este método poderia ser aplicado para a verificação de autenticidade e controle de qualidade de suplementos alimentares contendo Tongkat Ali.
Uma abordagem de cromatografia líquida com extração em fase sólida online (SPE-LC) foi aplicada para obter uma impressão digital cromatográfica de raízes de Tongkat Ali e seus produtos, combinada com ferramentas quimiométricas. A qualidade de 17 raízes de E. longifolia e 10 produtos comerciais (cápsulas) foi avaliada. O conjunto de dados cromatográficos adquiridos (usando 37 picos selecionados) foi submetido a modelagem quimiométrica, incluindo análise de agrupamento (CA) e análise de componentes principais com análise discriminante (PCA-DA). As amostras foram agrupadas com base em sua qualidade em três grupos. Nenhuma diferença significativa foi observada entre as raízes e os produtos dentro do mesmo grupo, conforme mostrado pela análise de correspondência de padrões. A combinação da impressão digital cromatográfica e ferramentas quimiométricas poderia fornecer uma avaliação abrangente para o controle de qualidade eficiente de formulações fitoterápicas de Tongkat Ali.
A análise discriminatória baseada em RMN de 1H também pode ser aplicada para a quantificação de quassinoides, os principais metabólitos secundários das raízes de E. longifolia. Um perfil fitoquímico foi estabelecido para identificar os metabólitos primários, bem como os principais quassinoides: eurycomanona, eurycomanol, 13,21-di-hidroeurycomanona e eurycomanol-2-O-β-d-glicopiranosídeo. Além disso, os quassinoides foram quantificados usando curvas de calibração externas. Além disso, raízes de E. longifolia de diferentes locais foram discriminadas eficientemente com base em seu perfil metabólico adquirido usando espectros de RMN de 1H direcionados aos quassinoides; se tal padrão está presente para outras classes deve ser examinado.
Avaliações de Segurança de Nutracêuticos de E. longifolia
Recentemente, a falsificação fraudulenta de produtos tem visado essas preparações fitoterápicas afrodisíacas. Além disso, suspeita-se que a euricomanona apresente efeitos tóxicos em níveis mais elevados. Nesse contexto, um método altamente seletivo por HPLC-DAD/ELSD foi desenvolvido para avaliar a qualidade de produtos comerciais contendo Tongkat Ali. Uma mistura de 27 compostos de referência foi utilizada para questões qualitativas e validada para a quantificação de três quassinoides, a saber, euricomanona, lauricolactona A e longilactona. Curvas de calibração foram construídas. Oito produtos foram adquiridos aleatoriamente e analisados. Apenas cinco produtos continham quantidades detectáveis de compostos de E. longifolia. Os níveis de euricomanona variaram de 0,22 ± 0,002 mg a 1,84 ± 0,08 mg de euricomanona por cápsula, correspondendo a uma ingestão diária máxima recomendada de 0,76 ± 0,02–31,90 ± 0,21 mg.
A identidade dos produtos naturais pôde ser confirmada de forma eficaz pela quantificação dos fitoconstituintes por espectrofotometria de absorção no infravermelho e pela atribuição das bandas de absorção características no espectro adquirido. Um método de triagem dupla de fármacos, composto por um banco de dados espectral no infravermelho próximo (NIR) “dedicado” de medicamentos comuns, além de um banco de dados “unificado”, foi estabelecido para identificar o análogo da sildenafila em produtos de E. longifolia. Espectros de reflectância difusa foram adquiridos para 10 produtos fitoterápicos comerciais contendo E. longifolia na faixa de comprimento de onda de 1100–2500 nm. Dois produtos apresentaram um índice de similaridade superior a 0,1 em uma busca espectral contra o banco de dados dedicado de produtos de E. longifolia, indicando espectros significativamente diferentes. Consequentemente, buscas espectrais adicionais contra o banco de dados unificado mostraram uma correspondência próxima aos espectros do citrato de sildenafila, sugerindo a presença de um análogo da sildenafila, o que foi posteriormente confirmado pelo agrupamento desses espectros no gráfico de escores da PCA. Pôde-se concluir que essa abordagem pode ser usada para detectar adulteração de alimentos e medicamentos na ausência de um produto de referência ou ingrediente ativo padrão.
A espectroscopia no infravermelho foi aplicada para obter impressões digitais únicas de E. longifolia e de seus extratos sucessivos (hexano, acetato de etila, diclorometano e metanol). Adib et al. utilizaram FT-IR, espectroscopia no infravermelho com segunda derivada e espectroscopia de correlação bidimensional no infravermelho (2D-IR) para a análise de diferentes extratos de E. longifolia. Os resultados indicaram que FT-IR e 2D-IR puderam fornecer informações estruturais sobre os principais componentes no sistema complexo das amostras, revelando uma grande quantidade de quassinoides exibindo picos de absorção característicos em 1700 cm⁻¹, 1670 cm⁻¹, 1600 cm⁻¹, 1500 cm⁻¹ e 1270 cm⁻¹. Além disso, esse método pôde distinguir pequenas diferenças entre sistemas que apresentam similaridade nas características de macro-impressão digital. Assim, esse método pôde ser implementado para o CQ de nutracêuticos, oferecendo resultados rápidos, precisos, eficazes e reprodutíveis.
Azlah et al. aplicaram espectroscopia FTIR para escanear as folhas secas e moídas de várias plantas medicinais. O comportamento de estiramento e vibração dos grupos funcionais foi investigado em diferentes temperaturas, variando de 20 a 120 °C. As folhas de E. longifolia e Citrus hystrix foram classificadas no mesmo grupo, onde ambas exibiram uma superfície foliar cerosa. Os resultados também revelaram que E. longifolia e Pandanus amaryllifolius compartilharam a maior similaridade (cerca de 80,7%).
O teor de chumbo foi avaliado em 100 formas farmacêuticas de produtos de Tongkat Ali no mercado malaio (registrados ou não na Autoridade de Controle de Medicamentos da Malásia) usando espectroscopia de absorção atômica. Oito produtos apresentaram 10,64–20,72 ppm de chumbo e, portanto, não cumpriram os requisitos de qualidade para medicamentos tradicionais na Malásia. Embora 92% dos produtos tenham cumprido os requisitos de qualidade, eles ainda não podem ser considerados seguros contra contaminação por chumbo devido à inconsistência entre lotes. Em outro estudo, o teor de mercúrio foi analisado em 100 produtos contendo Tongkat Ali em várias formas farmacêuticas, utilizando espectrofotômetro de absorção atômica com vapor frio. Os níveis de mercúrio variaram entre 0,52 e 5,30 ppm em 36% dos produtos e, portanto, não estavam em conformidade com o requisito de qualidade malaio para medicamentos tradicionais.
Autenticação e Adulteração de Produtos Fitoterápicos de E. longifolia
A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) oferece várias vantagens para a autenticação de produtos naturais, incluindo alta reprodutibilidade tanto na identificação dos constituintes ativos quanto em suas determinações quantitativas. Além disso, a análise geralmente é não destrutiva e pode ser realizada em um período de tempo relativamente curto. Um estudo conduzido por Abubakar et al. avaliou a extensão da adulteração em produtos fitoterápicos de E. longifolia por meio de código de barras de DNA, seguido de validação adicional usando análise por CLAE. Os resultados revelaram que 37% dos produtos fitoterápicos testados eram autênticos, conforme revelado pelo código de barras de DNA, enquanto 27% estavam adulterados. A região de código de barras ITS2 provou ser o marcador perfeito. Enquanto isso, a análise por CLAE revelou uma espécie que, embora identificada como autêntica pelo código de barras de DNA, não continha os compostos químicos esperados. Foi sugerido que o código de barras de DNA deveria ser utilizado pelas indústrias de fitoterápicos como uma etapa inicial de triagem para autenticação de matérias-primas antes da fabricação de produtos fitoterápicos. A validação adicional por análises químicas forneceria mais informações sobre sua segurança e eficácia.
Uma técnica rápida e altamente sensível para detecção de adulterantes em produtos comerciais de E. longifolia foi conduzida por Fadzil et al. utilizando fusão de alta resolução (HRM) acoplada a código de barras de DNA (Bar-HRM). Ambos os marcadores de DNA selecionados possuíam uma temperatura de fusão distinguível. O ensaio de HRM provou ser um método simples e confiável para detecção e identificação de E. longifolia em produtos fitoterápicos. O código de barras de DNA combinado com HRM não apenas reconheceu produtos falsificados dos autênticos, mas também exibiu níveis de detecção sensíveis.
Um sensor multicanal fabricado internamente, incorporando um arranjo de membrana artificial de lipídio-polímero, foi desenvolvido como um dispositivo de impressão digital para E. longifolia. Uma língua bioeletrônica que imita o sistema gustativo humano foi utilizada, e um material lipídico artificial foi incorporado como elemento sensor. As diferentes partes da planta, estágio de maturação, modo de extração e variação entre lotes de E. longifolia puderam ser determinados usando este sensor multicanal fabricado internamente, por meio da impressão digital potenciométrica adquirida e análise quimiométrica. A incorporação deste sensor permite o controle de qualidade de medicamentos fitoterápicos, oferecendo as vantagens de ser menos demorado, menos complicado e de baixo custo em comparação com técnicas cromatográficas convencionais. No entanto, a quantificação de compostos marcadores ainda precisa ser validada em misturas fitoterápicas complexas para avaliar completamente a capacidade analítica de tais sensores em aplicações nutracêuticas.
A eletroforese bidimensional (2DE) foi aplicada para detecção positiva de proteínas em extratos aquosos de raiz de E. longifolia. Quatro manchas puderam ser observadas. Uma mancha pronunciada corada com Coomassie foi separada e subsequentemente denominada Marcador A. A análise cromatográfica do extrato aquoso levou ao isolamento de uma proteína pura do Marcador A. 46 produtos contendo E. longifolia foram selecionados aleatoriamente de mercados de todo o mundo e testados para o Marcador A. Vinte produtos apresentaram resultados comparáveis aos obtidos usando euricomanona como marcador. A classificação dos produtos da maior para a menor quantidade revelou uma ordem diferente quando comparada para ambos os marcadores. O Marcador A correspondeu ao seu conteúdo proteico e a euricomanona, um quassinoide, uma molécula orgânica. A detecção do Marcador A via 2DE pode ser útil para testar a qualidade de suplementos de raiz de E. longifolia.
Análise de Bioativos de E. longifolia em Biofluidos para Fins de Eficácia e Segurança
Curiosamente, o extrato de raiz de E. longifolia tem atraído a atenção tanto de cientistas quanto de atletas devido ao seu potencial androgênico. Foi relatado que a E. longifolia melhorou a espermatogênese e a fertilidade em ratos machos por meio do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal, resultando em aumento da produção de testosterona. O efeito de aumento da testosterona da E. longifolia aumenta seu potencial de abuso no esporte em termos de desempenho atlético, redução da gordura corporal e treinamento de força. Portanto, extratos brutos de E. longifolia são amplamente utilizados como suplementos alimentares, particularmente para fins de fisiculturismo. No entanto, um impacto limitado pôde ser observado na razão testosterona:epitestosterona urinária, utilizada para detecção de abuso de testosterona exógena em análises rotineiras de doping, após a administração de um extrato de E. longifolia por 6 semanas em atletas do sexo masculino. Assim, foi crucial estudar o metabolismo de vários compostos isolados do extrato de raiz de E. longifolia para identificar os potenciais metabólitos-alvo para análise de doping.
Bräuer et al. investigaram pela primeira vez o metabolismo in vitro de oito substâncias químicas da E. longifolia utilizando incubação com microssomas hepáticos. 5,6-Dehidro-euricomala lactona, 9-hidroxicantin-6-ona, 9-metoxicantin-6-ona e 11-dehidroclaieanona exibiram biotransformação de fase I. Além disso, o glicuronídeo de 9-hidroxicantin-6-ona foi formado por glicuronidação in vitro via microssomas hepáticos. Os metabólitos observados após a ingestão de uma dose única de extrato de raiz de E. longifolia ou de 9-metoxicantin-6-ona por um voluntário do sexo masculino foram comparáveis aos gerados in vitro. Para análise de doping, Bräuer et al. concluíram que os alvos propostos adequados para detecção do consumo de E. longifolia variavam de acordo com a matriz. Os glicuronídeos de 9-metoxicantin-6-ona e de seu metabólito 9-hidroxicantin-6-ona são propostos para detecção na urina, enquanto para detecção no soro foram propostos o composto original não conjugado 9-metoxicantin-6-ona e o glicuronídeo de 9-hidroxicantin-6-ona.
Low et al. desenvolveram uma análise validada por HPLC da euricomana no plasma de ratos após administração oral e intravenosa de extrato de E. longifolia para estudos farmacocinéticos e de biodisponibilidade. A injeção intravenosa de 10 mg/kg de extrato de E. longifolia contendo 1,9 mg/kg de euricomana resultou em um nível plasmático relativamente alto de euricomana, que diminuiu rapidamente até atingir zero após 8 h. Foram registrados uma constante de taxa de eliminação média (ke) de 0,8 h–1, uma meia-vida biológica (t1/2) de 1,00 h, um volume de distribuição (Vd) de 0,68 L/kg e um clearance (CL) de 0,39 L/h/kg. Em contraste, a administração oral de euricomana resultou em uma Cmax de 0,33 μg/mL e um Tmax de 4,40 h. Apesar da administração de uma dose oral 5 vezes maior, o nível plasmático de euricomana foi muito menor em comparação com a via intravenosa, indicando a baixa biodisponibilidade oral da euricomana.
Ahmad et al. estudaram a caracterização físico-química e os atributos farmacocinéticos (PK) da euricomona por meio de uma série de experimentos em ratos e camundongos. Os resultados revelaram que a euricomona é um composto altamente polar, exibindo alta estabilidade em vários valores de pH, tanto no plasma quanto em microssomas hepáticos. Nenhum produto de degradação importante foi observado no trato gastrointestinal e no plasma sanguíneo. Além disso, a euricomona apresentou baixa capacidade de ligação às proteínas plasmáticas. Apesar dessas propriedades favoráveis, a euricomona mostrou baixa permeabilidade, o que dificulta sua absorção e, consequentemente, sua biodisponibilidade in vivo. Esses resultados destacam a necessidade de usar uma dose baixa de euricomona em ensaios destinados a avaliar sua eficácia. Ademais, uma avaliação mais aprofundada da eficácia da euricomona in vivo parece crucial.
Ebrahimi et al. conduziram uma abordagem metabolômica baseada em RMN para avaliar o efeito de extratos de E. longifolia com vários níveis de quassinoides na contagem de espermatozoides de ratos, seguida pelo exame das alterações metabólicas urinárias após 48 dias de tratamento com E. longifolia. Quatro grupos de ratos Sprague–Dawley machos, com 6 ratos cada, receberam água (grupo controle), 125 mg/kg de extrato aquoso de E. longifolia (TAW), 125 mg/kg de extrato de E. longifolia privado de quassinoides (TAQP) e 21 mg/kg de extrato de E. longifolia rico em quassinoides (TAQR). As amostras de urina foram analisadas por RMN após 48 dias e, em seguida, os animais foram sacrificados para análise da contagem de espermatozoides. Os resultados revelaram que a contagem de espermatozoides foi significativamente maior nos grupos tratados com TAW e TAQR em comparação com os grupos controle e tratado com TAQP. Os perfis de RMN de ¹H da urina mostraram níveis mais elevados de ácido benzoico, trigonelina e alanina no grupo com alta contagem de espermatozoides. Por outro lado, o etanol estava em um nível mais alto no grupo com contagem normal de espermatozoides, sugerindo que os quassinoides são eficazes no aumento da contagem de espermatozoides. Além disso, este estudo forneceu potenciais biomarcadores urinários adequados para a análise quantitativa do perfil espermático e do estado da fertilidade masculina, o que ainda precisa ser examinado em humanos.
Faisal et al. investigaram os efeitos do extrato da raiz de E. longifolia sobre a leptina sérica em ratos machos, em relação aos seus conhecidos efeitos sobre os níveis de testosterona. A leptina, um hormônio proteico de 16 kDa, desempenha um papel fundamental na regulação da ingestão e do gasto energético, estando envolvida no apetite e no metabolismo. Estudos relataram que homens hipogonádicos com níveis muito baixos de testosterona apresentaram níveis elevados de leptina, que diminuem significativamente com a administração exógena de testosterona, inferindo-se que a testosterona atua como moduladora da leptina. Da mesma forma, Faisal et al. revelaram que o extrato da raiz de E. longifolia reduziu significativamente o nível sérico de leptina, concomitantemente ao aumento dos níveis de testosterona. A euricomanona, o principal quassinoide nos extratos de E. longifolia, é responsável em grande parte pelos efeitos benéficos da E. longifolia à saúde. Portanto, as ações farmacológicas ou toxicológicas da E. longifolia poderiam ser comprovadas pelo rastreamento dos níveis de euricomanona em amostras biológicas, como o plasma. Rehman et al. desenvolveram e validaram um método simples, rápido, sensível e reprodutível de cromatografia líquida de interação hidrofílica acoplada à espectrometria de massas em tandem (HILIC-LC-MS/MS) para determinar os níveis de euricomanona no plasma de ratos, o qual foi posteriormente aplicado para realizar um estudo farmacocinético da euricomanona no plasma de ratos após administração oral. A cromatografia HILIC é adequada para a bioanálise de analitos hidrofílicos e polares, mostrando-se igualmente bem-sucedida no estudo farmacocinético da euricomanona no plasma de ratos após a administração oral do extrato de E. longifolia e do composto puro. A Cmax e a AUC0–t foram de 9,9 ng/mL e 37,1 ng·h/mL para o extrato de E. longifolia (2 mg/kg como euricomanona) versus 40,4 ng/mL e 161,1 ng·h/mL para 10 mg/kg de euricomanona, respectivamente, com potencial para serem utilizadas em estudos farmacocinéticos, investigando a segurança e a eficácia da E. longifolia em humanos.
Conclusões
E. longifolia é uma importante planta medicinal tradicional com uma variedade de benefícios à saúde, sendo as raízes as mais utilizadas. Esta revisão aproveita as novas tendências voltadas para a produção de bioativos de E. longifolia utilizando biotecnologia, juntamente com métodos de otimização de extração para melhores rendimentos e recuperação. Além disso, foram descritos novos métodos de extração de bioativos de E. longifolia. Estratégias para otimizar a produção de extratos de E. longifolia, maximizando o rendimento e minimizando as principais perdas, foram revisadas para melhorar a inclusão desse importante fármaco em nutracêuticos. Com base na literatura estabelecida sobre E. longifolia, é valioso enfatizar a identificação de seus constituintes ativos e abordagens analíticas de baixo custo para avaliação de controle de qualidade de seu material vegetal e suplementos. Além disso, é necessária a investigação do metabolismo de seus bioativos usando modelos in vitro e in vivo para detecção de metabólitos biotransformados de E. longifolia em fluidos corporais, a fim de determinar sua farmacocinética e garantir sua segurança e eficácia. Os resultados revelaram que o principal quassinoide em E. longifolia (euricomanona) exibe alta estabilidade em vários valores de pH, tanto em plasma quanto em microssomas hepáticos, e verificou-se que reduz efetivamente os níveis séricos de leptina concomitantemente com um aumento na testosterona. Tal efeito biológico provavelmente medeia o aumento da massa e força muscular para o fisiculturismo, embora o(s) mecanismo(s) de ação exato(s) não esteja(m) bem definido(s). Para elucidar completamente os benefícios à saúde da E. longifolia, mais pesquisas sobre o(s) mecanismo(s) e efeitos da E. longifolia devem ser conduzidas com o auxílio de análises aprimoradas para detecção de seus metabólitos biotransformados dentro do corpo.
Contribuições dos Autores
M.A.F., A.O.A. e I.M.A. escreveram o texto principal do manuscrito. M.A.F. e I.M.A. prepararam as figuras. M.A.F., M.T., K.W. e I.M.A. revisaram o manuscrito.
Os autores declaram não haver interesse financeiro concorrente.
Referências
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Tongkat Ali (Eurycoma longifolia Jack): Uma revisão sobre sua etnobotânica e importância farmacológica
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Extração de Tongkat Ali usando membranas de fibra oca modificadas por macromoléculas modificadoras com carga negativa
Extração e identificação de proteínas vegetais de Eurycoma longifolia por eletroforese em gel e espectrometria de massas
Intensificação da extração de produtos naturais usando irradiações ultrassônicas — Uma revisão do estado atual
Otimização do rendimento de proteínas por extração assistida por ultrassom de raízes de Eurycoma longifolia e efeito da velocidade de agitação
Extração assistida por ultrassom de alimentos e produtos naturais. Mecanismos, técnicas, combinações, protocolos e aplicações. Uma revisão
Extração sequencial de saponinas de raízes de Eurycoma longifolia por extração aquosa e extração assistida por ultrassom
Análise dimensional e semelhança para aumento de escala da extração sólido-líquido de raízes de Eurycoma longifolia
Uma técnica rápida, sensível e validada para quantificação de euricomanona e cordicepina utilizando UPLC-MS/MS
Quantificação simultânea de seis quassinoides principais em suplementos alimentares de Tongkat Ali por cromatografia líquida com espectrometria de massas em tandem
Impressão digital cromatográfica e abordagem quimiométrica para controle de qualidade de Tongkat Ali (Eurycoma longifolia)
Análise discriminatória baseada em RMN de 1H de Eurycoma longifolia de diferentes localidades e estabelecimento de um perfil para identificação de metabólitos primários e quantificação de quassinoides
Desenvolvimento de um método seletivo por HPLC-DAD/ELSD para avaliação qualitativa e quantitativa de produtos comerciais de Eurycoma longifolia e extratos vegetais
Caracterização e confirmação de identidade de óleos essenciais por espectrofotometria de absorção no infravermelho médio
Discriminação fitoquímica de espécies de Pinus com base em análises de GC–MS e ATR-IR e seu impacto sobre Helicobacter pylori
Detecção rápida de análogo de sildenafila em produtos de Eurycoma longifolia utilizando um novo procedimento em duas etapas do banco de dados de espectros no infravermelho próximo (NIR)
Discriminação rápida de extratos de Eurycoma longifolia por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e espectroscopia de correlação bidimensional no infravermelho
Uma técnica espectroscópica 2D-IR rápida e confiável para classificação de folhas de ervas
Análise do teor de chumbo em preparações fitoterápicas na Malásia
Determinação de mercúrio por espectrofotômetro de absorção atômica com vapor frio em preparações de Tongkat Ali obtidas na Malásia
Comportamento cromatográfico em fase reversa dos principais componentes do extrato de Capsicum annuum
Avanços no controle de qualidade de sementes de feno-grego utilizando técnicas cromatográficas, espectroscópicas e baseadas em DNA: Uma revisão abrangente
Avaliação da adulteração de produtos fitoterápicos de Eurycoma longifolia (Tongkat Ali) utilizando código de barras de DNA e análise por HPLC
Teste de autenticidade e detecção de Eurycoma longifolia em produtos fitoterápicos comerciais utilizando análise de fusão de alta resolução (bar-HRM)
Desenvolvimento de sensor multicanal de membrana artificial lipídio-polímero para aplicação em fitomedicina
Marcador para autenticar produtos fitoterápicos afrodisíacos contendo Eurycoma longifolia (Tongkat Ali)
Extrato padronizado de Eurycoma longifolia rico em quassinoides melhorou a espermatogênese e a fertilidade em ratos machos via eixo hipotálamo-hipófise-gonadal
Efeitos in vivo do extrato de Eurycoma longifolia Jack (Tongkat Ali) sobre as funções reprodutivas em ratos
Metabolismo in vitro de compostos bioativos selecionados do extrato de raiz de Eurycoma longifolia para identificar marcadores adequados no controle de doping
A suplementação com extrato de Eurycoma longifolia Jack por 6 semanas não afeta a relação testosterona: epitestosterona urinária, funções hepática e renal em atletas recreacionais masculinos
Estudos de biodisponibilidade e farmacocinética da euricomanona de Eurycoma longifolia
Biodisponibilidade da euricomanona em sua forma pura e em um extrato aquoso padronizado de Eurycoma longifolia
Análise metabolômica baseada em RMN urinária de ratos com contagem variável de espermatozoides após administração oral de extratos de Eurycoma longifolia com diferentes níveis de quassinoides
Alterações na leptina em relação ao aumento dos níveis de testosterona associados ao consumo de extrato de raiz de Eurycoma longifolia Jack (tongkat ali) em ratos machos
Clonagem posicional do gene obeso de camundongo e seu homólogo humano
A testosterona modula as concentrações séricas de leptina em um paciente do sexo masculino com hipogonadismo hipotalâmico
Determinação de eurycomanona em plasma de rato utilizando cromatografia líquida de interação hidrofílica acoplada à espectrometria de massas em tandem para estudo farmacocinético