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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-12022021-101623
Documento
Autor
Nome completo
Ordilena Ferreira de Miranda
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2021
Orientador
Banca examinadora
Almeida, Marcilio de (Presidente)
Carvalho, João Ernesto de
Kluge, Ricardo Alfredo
Medeiros, Raquel da Silva
Título em português
Avaliação da variação morfológica, anatômica e fitoquímica de Banisteriopsis caapi (Spruce ex Griseb.) C.v. Morton e Psychotria viridis Ruiz & Pav em diferentes ambientes, teor de alcaloides e citotoxicidade do chá Ayahuasca
Palavras-chave em português
Banisteriopsis caapi
NN-dimetiltriptamina (DMT)
Psychotria viridis
Ayahuasca
Citotoxicidade
Resumo em português
B. caapi e P. viridis são plantas de origem amazônica e as principais espécies preconizados para preparação do chá Ayahuasca. Um chá com efeitos enteogênico e psicotrópico de uso milenar pelos povos indígenas da Amazônia, preparado pela decocção de caules de B. Caapi, que apresenta os alcaloides β-carbolínicos harmina (HRM), harmalina (HRL) e tetrahidrohramina (THH), e folhas de P. viridis que contém o alcaloide NN-dimetiltriptamina (DMT). Atualmente, Ayahuasca está em crescente expansão de uso como sacramento religioso em nível mundial, e junto com seu potencial farmacológico no campo da neurológia e psiquiatria tem fomentado um número expressivo de pesquisas científicas. Os resultados científicos têm evidenciado que Ayahuasca consumido em nível mundial, principalmente Europa e América do Norte, apresenta uma ampla variação no teor dos alcaloides bioativos, que afeta diretamente o potencial enteogênico e farmacológico do chá. Porém, a despeito da importância desse chá e das plantas que o compõem, até recentemente, as pesquisas científicas eram focadas somente no chá Ayahuasca, não havia estudo da relação planta-ambiente e das alterações morfológicas, anatômicas e fitoquímicas, que podem ser as causas subjacentes das variações no teor dos alcaloides na Ayahuasca preparado com plantas de diversos ambientes. Da mesma forma, não foi encontrado nenhum estudo desenvolvendo um método de pré-processamento e secagem das plantas da Ayahuasca que permita sua exportação e contribua com a segurança de uso desse chá. Portanto, os objetivos desse trabalho foram: i. Avaliar as alterações nas características organográficas, anatômicas e histoquímicas das folhas de três populações de P. viridis cultivadas em diferentes condições ambientais no estado de São Paulo; ii. Verificar as variações na morfologia, anatomia, histoquímica e teor de alcaloides apresentadas por folhas de P. viridis cultivadas em ecossistemas de Terra-firme (TF) e Campinarana (CAMP) do bioma Amazônia; iii. Verificar as diferenças morfológicas, anatômicas, histoquímicas e a variação no teor dos alcaloides em caules de B. caapi coletados em dois ecossistemas com diferentes características ambientais na Amazônia; iv. Determinar os parâmetros para a padronização da matéria-prima vegetal utilizadas no preparo do chá Ayahuasca tradicional: temperatura ideal de secagem para as plantas, teor e proporção dos alcaloides DMT, HRM, HRL e THH em Ayahuascas preparado com plantas após processo de secagem, além de avaliar o potencial citotóxico de Ayahuasca preparado com plantas in natura e desidratadas sobre células de HaCaT (queratinócitos humanos). Para todas as análises morfológicas, anatômicas e histoquímicas de caules de B. caapi e folhas de P. viridis foram utilizados microscópio de luz e microscopia eletrônica de varredura (MEV); As análises fitoquímicas foram realizadas usando extratos etanólicos de folhas e caules separadamente, e chá Ayahuasca preparado com plantas in natura e após processamento de secagem sob temperaturas de 40, 43, 45, 50, 60°C e ao sol. A concentração dos compostos bioativos foi determinada por Cromatografia Liquida de Alta Eficiência com Detector UV-vis com Arranjo de Diodos (CLAE-DAD), a citotoxicidade in vitro foi avaliada com exposição das amostras de chá Ayahuasca em células HaCaT e, o agente antineoplásico cloridrato de doxorrubicina foi usado como controle positivo. Em folhas de P. viridis tanto de regiões extra-amazônica quanto amazônica as alterações encontradas estão diretamente relacionadas ao esforço adaptativo da espécie à disponibilidade hídrica do ambiente e mostram que, estresse hídrico prolongando causa alterações anatômicas que interferem no teor de alcaloides na espécie. Com relação a B.caapi, foram encontradas alterações no sistema condutor relacionados à alterações nas características do ambiente, além disso, as plantas do ecossistema de Campinarana exibiram teor de alcaloides mais elevado, revelando relação positiva do teor dos alcaloides β-carbolínicos com a disponibilidade hídrica do ambiente. As variações nas concentrações de DMT, HRL, HRM e THH no chá Ayahuasca sofrem influências do ambiente de origem das plantas. O processo de secagem mais adequado, foi alcançado em estufa de circulação forçada com temperaturas de 43°C para folhas e 45°C para caules. A Ayahuasca, nas concentrações testadas, não apresenta citotoxicidade celular relacionada a DMT, HRM, HRML e THH para queratinócitos humanos.
Título em inglês
Evaluation of the morphological, anatomical and phytochemical variation of Banisteriopsis caapi (Spruce ex Griseb.) C.V.Morton and Psychotria viridis Ruiz & Pav in different environments, content of alkaloids and cytotoxicity of Ayahuasca tea
Palavras-chave em inglês
Banisteriopsis caapi; Psychotria viridis; cytotoxicity; Ayahuasca; NN-dimethyltryptamine
Resumo em inglês
B. caapi and P. viridis are plants of Amazonian origin and the main species recommended for the preparation of Ayahuasca tea. A tea, with entheogenic and psychotropic effects, of ancient use by indigenous peoples of the Amazon, prepared by the decoction of stems of B. caapi which presents the alkaloids β-carbolinic harmine (HRM), harmaline (HRL) and tetrahydrohydramine (THH), and leaves of P. viridis that contain the alkaloid NN-Dimethyltryptamine (DMT). Currently, Ayahuasca is in a growing expansion of use as a religious sacrament worldwide and, together with its pharmacological potential in the field of neurology and psychiatry, has fostered a significant number of scientific researches. Scientific results have shown that Ayahuasca, consumed world-wide, mainly Europe and North America, has a wide variation in the content of bioactive alkaloids, which directly affects the entheogenic and pharmacological potential of the tea. However, despite the importance of this tea and the plants that make it up, until recently, scientific research was focused only on Ayahuasca tea, there was no study of the plant-environment relationship and the morphological, anatomical and phytochemical changes, which may be the underlying cause of variations in alkaloid content in Ayahuasca prepared with plants from different environments. Like-wise, there was no study of a method for pre-processing and drying Ayahuasca plants to allow their exportation and contribute for its safe use. Therefore, the objectives of this work were: i. Evaluate the changes in organographic, anatomical and histochemical characteristics of the leaves of three populations of P. viridis grown under different environmental conditions, in the state of São Paulo; ii. Verify morphological, anatomical and histochemical variations of P. viridis leaves cultivated in Terra-firmeand Campinarana (CAMP) (TF) ecosystems of the Amazon biome; iii. Verify the morphological, anatomical, histochemical differences and the variation in the content of the alkaloids in stems of B. caapi collected in two ecosystems of the Amazon biome with different environmental characteristics; iv. Determine the parameters for the standardization of the inputs used in the preparation of Ayahuasca tea, such as: ideal drying temperature for the plants, content and proportion of the alkaloids DMT, HRM, HRL and THH, prepared with plants after drying process, and evaluate the cytotoxic potential of Ayahuasca prepared with fresh and dehydrated plants on HaCaT cells (human keratinocytes). For all morphological, anatomical and histochemical analyzes of B. caapi stems and P. viridis leaves, a light microscope and scanning electron microscopy (SEM) were used. Phytochemical analyzes were performed on ethanolic extracts of leaves and stems separately, and on Ayahuasca tea prepared with fresh plants and after drying processing, under temperatures of 40, 43, 45, 50, 60°C and in the sun. The concentration of bioactive compounds was determined by High Performance Liquid Chromatography with UV-vis Diode Arrangement Detector (HPLC-DAD). In vitro cytotoxicity was evaluated exposing Ayahuasca tea samples in HaCaT cells and the antineoplastic agent hydrochloride of doxorubicin was used as a positive control. In P. viridis leaves from both extra-Amazonian and Amazonian regions, the changes found are directly related to the species adaptive effort to the water availability of the environment and show that prolonged water stress causes anatomical changes that interfere in the alkaloids content in the species. With respect to B. caapi, changes were found in the conductive system related to changes in the characteristics of the environment, in addition, the plants of the Campinarana ecosystem exhibited higher alkaloids content, revealing a positive relationship of β-carbolinic alkaloids with the water availability of the environment. Variations in the concentrations of DMT, HRL, HRM and THH in Ayahuasca tea, are influenced by the environment source of the plants. The most suitable drying process was achieved in a forced circulation oven with temperatures of 43°C for leaves and 45°C for stems. Ayahuasca, at the concentrations tested, does not show cellular cytotoxicity for human keratinocytes.
 
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Data de Publicação
2021-02-12
 
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