O uso de radiação ionizante, principalmente raios-γ, pode diminuir a concentração de alguns fitoconstituintes presentes nos fitoterápicos irradiados, devido à formação de radicais- livres. Porém, outros estudos mostram que, dependendo da dose de radiação ionizante e da propriedade do material, a radiação gama pode aumentar a atividade fisiológica das células vegetais e de microrganismos fotossintéticos. A alteração da atividade fisiológica é devida a
14 alguns fatores, tais como, o aumento da proliferação celular, a melhora da taxa de germinação e/ou crescimento e o aumento da resistência ao “stress”. Raios-γ podem modificar também a estrutura de enzimas presentes nos vegetais e, dependendo da dose de radiação, aumentar a concentração de alguns fitoconstituintes (Kim et al., 2005a; Zhu et al., 2010).
A diminuição da concentração de alguns fitoconstituintes no material irradiado pode ser atribuída a efeitos indiretos e, em alguns casos, a efeitos diretos da radiação. Alguns estudos confirmam a formação de espécies reativas de oxigênio (ERO), principalmente através da radiólise de moléculas de água, e de espécies reativas de nitrogênio (ERN). Essas espécies atuam como radicais-livres e podem atacar e/ou degradar outras substâncias presentes no material vegetal, ou seja, através de efeitos indiretos (Adhikari et al., 2011).
2.1. Alterações Organolépticas
Estudos recentes mostram que raios-γ podem aprimorar a qualidade sensorial de alguns vegetais, principalmente por aumentar a quebra de precursores e liberação dos glicosídeos responsáveis pelo aroma. Porém, a concentração de vanilina, ácido vanilínico, p- hidroxibenzaldeído, ácido p-hidroxibenzóico e vanilina glicosilada (compostos responsáveis pelo aroma) na espécie Vanilla planiflora não foi afetada pelo uso da radiação gama e, dessa forma, a qualidade sensorial da espécie não foi aprimorada (Kumar et al., 2010). Por sua vez, alguns estudos citam alterações de cor em extratos naturais. Como exemplo, o extrato da espécie Hizikia fusiformis apresentou sua coloração escura alterada para uma coloração clara após exposição a radiação gama a dose de 10 kGy (Choi et al., 2010).
2.2. Alterações na Constituição de Terpenos
Vários estudos mostram que o uso da radiação gama pode tanto aumentar quanto diminuir a concentração de substâncias terpênicas no material vegetal, principalmente de monoterpenos em óleos essenciais. Substâncias tais como α-pineno, sabineno, mirceno,
15 limoneno e γ-terpineno (Figura I.2) teve suas concentrações aumentadas em três variedades de Maroc late (laranjas) quando se faz uso de raios-γ (Belli-Donini & Baraldi, 1977; Moussaid et al., 2004). O aumento da concentração dos terpenos oxigenados β-eudesmol, α-eudesmol e verbenona (Figura I.2) foi verificado quando o óleo essencial de Angelica gigas Nakai foi submetido à radiação gama (Seo et al., 2007).
Porém, outros estudos mostram uma diminuição da quantidade de óleo essêncial extraído de Piper nigrum (pimenta preta) (Piggott & Othman, 1993), de D-limoneno, mirceno e de outros compostos voláteis nos extratos de Citrus paradis quando submetidos a dose de 1 kGy (Vanamala et al., 2007), além da degradação de linalol, antranilato de metila e citral (Figura I.2) foi verificada em cascas de Maroc late (Moussaid et al., 2004).
OH H OH H O OH NH2 O O O αααα-Pineno
Sabineno ΜΜΜΜirceno Limoneno γγγγ-Terpino αααα-Eudesmol
ββββ-Eudesmol Verbenona
Linalol
Antranilato de metila
Citral
Figura I.2. Estrutura química dos constituintes terpênicos presentes em óleo essencial de espécies vegetais.
2.3. Alteração na Constituição de Alcalóides
A radiação gama provoca também alterações da concentração de alcalóides. O uso de radiação gama em injeções de morfina e efedrina (Figura I.3, p. 16), com a finalidade de descontaminação, resulta em suas decomposições e diminuição da atividade destes alcalóides (Chakchir & Bobkov, 1978). Uma diminuição da concentração de alcalóides (etilenoimina e colchicina) (Figura I.3; p. 16) ocorre também ao expor exemplares das espécies Peganum
16 harmala e Ageratum conyzoides à radiação gama (Agarwal & Verma, 1988; Gadzhieva & Faradzhev, 2007). Porém, o aumento da concentração dos alcalóides hiosciamina e hioscina (Figura I.3) tem sido verificado quando exemplares das espécies H. niger e D. stramonium são submetidos à radiação gama. A radiação gama favorece a biossíntese dos principais compostos que propiciam a atividade de D. stramonium, espécie rica em compostos alcaloídicos (El-Hamidi et al., 1966; Malik et al., 1972; Popiashvili et al., 2006).
N H O NHCOCH3 H3CO H3CO OCH3 OCH3 N O O OH N O O OH O Etilenoim ina Colchicina Hiosciamina Hioscina O HO HO N Morf ina OH HN Ef edrina H
Figura I.3. Estrutura química dos alcalóides identificados em espécies vegetais.
2.4. Alteração na Constituição Fenólica
A enzima fenilalanina-amonia-liase (PAL) é responsável pela biossíntese de antocianinas e compostos fenólicos. O uso da radiação gama aumenta a atividade desta enzima, principalmente a doses que variam entre 1,6 e 2,0 kGy. O aumento do processo enzimático é mais pronunciado quando o material vegetal é armazenado por longos períodos (HUSSAIN et al., 2010).
Assim, o uso da radiação em ervas fitoterápicas pode favorecer a atividade antioxidante, pelo aumento da concentração dos compostos fenólicos, porém, os raios-γ podem tanto
17 diminuir quanto aumentar a concentração dos compostos fenólicos, dependendo da dose incidida. O uso de doses entre 8 e 10 kGy aumenta a concentração de compostos fenólicos e a atividade antioxidante em algumas espécies (Zhu et al., 2010; Choi et al., 2010).
Similar aos compostos fenólicos, a biossíntese das antocianinas é regulada principalmente pela enzima PAL. O aumento da concentração de antocianinas em Prunus persica Bausch (pêssego) foi verificado quando a amostra foi submetida à radiação a dose de 1,1 kGy. Porém, a diminuição da concentração de constituintes fenólicos nesse vegetal foi verificada a doses superiores a 10 kGy (Morehouse & Komolprasert, 2004; Hussain et al., 2008).
A diminuição da concentração de constituintes fenólicos e da atividade antioxidante em extratos irradiados foi verificada recentemente, quando as folhas de Echinodorus macrophyllus foram submetidas às doses de 1,0, 3,0, 5,0, 10,0 e 20,0 kGy. Esse fato mostra o poder radioprotetor da espécie estudada (Silva et al., 2012).
2.5. Alteração na Atividade Biológica
As atividades diurética, espasmolítica, colagogo (aumento da secreção da bili), digestiva, antibiótica, calmativa e anti-inflamatória foram testadas para 10 preparações fitoterápicas. Nesse estudo, foi mostrado que, a doses de até 10 kGy, as preparações apresentam ação terapêutica idêntica à do material não irradiado (Owczarczyk et al., 2000).