botÂnica para farmÁcia- bioquÍmica bib-304 2011. plantas medicinais principal recurso de que...

BOTÂNICA PARA FARMÁCIA-BIOQUÍMICA

BIB-304

2011

PLANTAS MEDICINAIS

PRINCIPAL RECURSO DE QUE DISPUNHAM OS MÉDICOS ATÉ UM SÉCULO ATRÁS.

A BOTÂNICA ERA UMA ÁREA MÉDICA - MATERIA MEDICA.

MEDICINA E BOTÂNICA ERAM CIÊNCIAS INDISSOCIÁVEIS.

APENAS NO SÉCULO PASSADO OS ALUNOS DEIXARAM DE TER BOTÂNICA NO CURSO MÉDICO.

A BOTÂNICA PERMANECEU NOS CURSOS DE FARMÁCIA.

EM TODAS AS CIVILIZAÇÕES DA ANTIGUIDADE, A MEDICINA AS PLANTAS ERAM O PRINCIPAL RECURSO MEDICINAL.

GRÉCIA ANTIGA

HIPÓCRATES (~ 400 a. C.) - pai da medicina

THEOPHRASTO (~ 300 a. C.) - discípulo de Aristóteles e pai da Botânica

ROMA

DIOSCÓRIDES (séc. I - contemporâneo do imperador Nero) - autor de um dos mais importantes tratados sobre plantas medicinais da história: De Materia Medica

weblog.bezembinder.nl/361-375/ DIOSCÓRIDES

O DIOSCORIDES FOI A OBRA MAIS LIDA DURANTE A IDADE MÉDIA, EXCETUANDO-SE A BÍBLIA

APENAS NO SÉC. XVII APARECERAM LIVROS SUBSTITUINDO OU COMPLEMENTANDO O CONTEÚDO DO DIOSCORIDES

DURANTE TODO ESSE PERÍODO, O USO DE PLANTAS MEDICINAIS FOI UM MISTO DE RACIONALIDADE, OBJETIVIDADE, MISTICISMO E SUPERSTIÇÃO

COM O CRESCIMENTO DA QUÍMICA ORGÂNICA DE SÍNTESE NA PRIMEIRA METADE DO SÉCULO PASSADO, A IMPORTÂNCIA DAS PLANTAS EM MEDICINA DECLINOU.

O NÚMERO DE PLANTAS MEDICINAIS NAS FARMACOPÉIAS REDUZIU-SE RAPIDAMENTE.

A PARTIR DE ~1970, VOLTOU, EM GRAU

CRESCENTE, O INTERESSE PELAS

PLANTAS MEDICINAIS.

SOCIEDADE

CIÊNCIA

TECNOLOGIA

INDÚSTRIA FARMACÊUTICA

INDÚSTRIA DE COSMÉTICOS

INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

TODOS ESSES SETORES VOLTARAM SUA ATENÇÃO PARA

AS PLANTAS MEDICINAIS

LEVANTAMENTO RECENTE

CONSTATOU QUE, NO

BRASIL, HÁ 160 ESPÉCIES

DE PLANTAS USADAS EM

FITOTERAPIA.

TAMBÉM OS GRANDES

LABORATÓRIOS

FARMACÊUTICOS

INTERESSAM-SE POR

FÁRMACOS NATURAIS.

POR QUE O NOVO INTERESSE EM TORNO DAS PLANTAS MEDICINAIS?

1. INTERESSE DOS GRANDES LABORATÓRIOS FARMACÊUTICOS

A PRODUÇÃO DE CERTOS FÁRMACOS ORIUNDOS

DIRETA OU INDIRETAMENTE DE PLANTAS CONFIGURA-

SE COMO IMPORTANTE ATIVIDADE NA ECONOMIA

MUNDIAL.

AS PLANTAS MEDICINAIS FIGURAM ENTRE OS ARGUMENTOS

MAIS FREQUENTEMENTE USADOS PARA REALÇAR A

IMPORTÂNCIA DA PRESERVAÇÃO DE ECOSSISTEMAS.

AS PLANTAS SÃO FONTES DE VALIOSOS FÁRMACOS

Catharanthus roseus - APOCYNACEAE

OH

Vindesina

16

O NH2

16R= CHO : Vincristina

: VinblastinaR= CH3

H

O C O CH3

CO2 CH3H

RCH3 O

OH

CH3O2 C

HN

N

N

N

ALCALÓIDES BINÁRIOS ANTITUMORAIS DE CATHARANTHUS ROSEUS

HÁ MAIS DE 100 ALCALÓIDES CONHECIDOS NA ESPÉCIE.

LEUCEMIA AGUDA - MAL DE HODGKIN - CÂNCER DOS SEIOS - CÂNCER UTERINO - CÂNCER DOS TESTÍCULOS - VÁRIOS SARCOMAS

LIGAM-SE À TUBULINA E PREVINEM A FORMAÇÃO DO FUSO ACROMÁTICO.

1 g = US$ 1.200,00

Digitalis purpurea

GLICOSÍDEO LARGAMENTE USADO EM CASOS DE INSUFICIÊNCIA CARDÍACA

H O

Digitoxina

OHOH

OH

OH

OO

OO

OO

OO

DIGITOXINA

AS SAPOGENINAS OBTIDAS DE

MONOCOTILEDÔNEAS COMO AGAVE,

DIOSCOREA E SMILAX SÃO USADAS NA

INDÚSTRIA QUÍMICO-FARMACÊUTICA PARA

PRODUÇÃO DE CORTISONA E HORMÔNIOS

ANTI-CONCEPCIONAIS

2. INTERESSE DE GRANDE PARCELA DA POPULAÇÃO

RETORNO À VALORIZAÇÃO DO “NATURAL”. REJEIÇÃO DOS MEDICAMENTOS PRODUZIDOS PELOS GRANDES LABORATÓRIOS:

- DESCRENÇA NA SUA EFICÁCIA;

- TEMOR DE EFEITOS COLATERAIS;

- ALTO CUSTO DOS MEDICAMENTOS DOS GRANDES LABORATÓRIOS

TODOS ESSES FATORES FAVORECEM O CRESCIMENTO DA INDÚSTRIA DE FITOTERÁPICOS

3. INTERESSE PELA INDÚSTRIA DE BEBIDAS

- INDÚSTRIA CERVEJEIRA - Humulus lupulus – CANNABACEAE

- CAFÉ

- CHÁ

- INDÚSTRIA DE REFRIGERANTES:

LIMÃO, LARANJA – Citrus - RUTACEAE

QUINA - Água tônica e vinho quinado – Cinchona spp. - RUBIACEAE

COCA-COLA E SIMILARES - Erythroxylum coca (RHIZOPHORACEAE) e Kola nitida (MALVACEAE)

- PERNOT – Pimpinella anisum - APIACEAE

PLANTAS MEDICINAIS É UM TEMA

FREQUENTEMENTE USADO COMO

ARGUMENTO PARA A PRESERVAÇÃO DE

ECOSSÍSTEMAS.

TEMAS PRIORITÁRIOS EM DISCIPLINAS DE BOTÂNICA PARA FARMÁCIA

A DISCIPLINA É UM REQUISITO PARA FARMACOBOTÂNICA E FARMACOGNOSIA.

A IDENTIFICAÇÃO DE DROGAS VEGETAIS REQUER O EXAME DE SUA MORFOLOGIA E ANATOMIA (ANÁLISES MACRO E MICROSCÓPICA).

PORTANTO, CONTEÚDOS DE MORFOLOGIA E DE ANATOMIA VEGETAIS SÃO NECESSÁRIOS.

LIGUSTRUM TOMATEIR

O

TOCOYENA FORMOSA

A FOLHA DO TOMATEIRO POSSUI TRICOMAS GLANDULARES.

NA FOLHA DE T. FORMOSA, HÁ TRICOMAS TECTORES.

A FOLHA DE LIGUSTRUM NÃO POSSUI TRICOMAS.

A DIVERSIDADE DE FÁRMACOS NATURAIS ESTÁ INTIMAMENTE LIGADA À DIVERSIDADE DE ESPÉCIES DE PLANTAS. A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS DROGAS DEPENDE DE SUA PROVENIÊNCIA TAXONÔMICA.

PORTANTO, CONTEÚDOS SOBRE DIVERSIDADE VEGETAL E CLASSIFICAÇÃOBOTÂNICA SÃO RELEVANTES EM FARMÁCIA.

GRANDES GRUPOS VEGETAIS

O ESTABELECIMENTO DOS GRUPOS DE ORGANISMOS VEM SENDO FEITO COM BASE EM EVIDÊNCIAS DA FILOGENIA MOLECULAR

SEQUENCIAMENTO DE DNA: ASPIRAÇÃO ANTIGA DE TODA A COMUNIDADE CIENTÍFICA

A COMPARAÇÃO DAS SEQUÊNCIAS DE BASES

DE ÁCIDOS NUCLÉICOS PERMITE O

ESTABELECIMENTO DE RELAÇÕES DE

ANCESTRALIDADE E DESCENDÊNCIA ENTRE

OS GRUPOS DE SERES VIVOS

ADMITE-SE ATUALMENTE QUE OS SERES VIVOS COMPREENDEM NÃO CINCO REINOS (COMO SE ADMITIA ATÉ ALGUM TEMPO ATRÁS) MAS TRÊS DOMÍNIOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS EM CINCO REINOS

MONERA – seres procariotos: sem núcleo organizado e sem organelas com duplas membranasPROTISTAS – seres eucariotos, a maioria unicelulares, e as algas

FUNGI

ANIMALIA

PLANTAE

ESTA CLASSIFICAÇÃO

ESTÁ ULTRAPASSADA

CIANOBACT.

BACT. GRAM-POSIT.

BACTERIA

ARCHAEA

EUKARYA

Thermococcus

FUNGOS

PLANTAS

ANIMAIS

MIXOMICETOS

TRICOMÔNADAS

A “ÁRVORE DA VIDA” E SEUS TRÊS DOMÍNIOS

RELACIONAMENTOS OBTIDOS COM SEQUENCIAMENTO DE RNA RIBOSSÔMICO

VISÃO MODERNA DA CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS

BACTERIA E ARCHAEA

ORGANISMOS PROCARIOTOS: CÉLULAS SEM NÚCLEO DIFERENCIADOAS ARCHAEA SÃO ALGAS MUITO SIMPLES, QUE RESISTEM A ALTAS TEMPERATURAS. ALGUMAS RESISTEM TAMBÉM A ALTAS PRESSÕES.

COSTUMA-SE DIZER QUE SÃO ORGANISMOS EXTREMÓFILOS.

(a) Clostridium botulinum, fonte de toxina que causa morte; é um bactéria alongada (bacilo). (b) Micrococcus luteus; é uma bactéria esferoidal (coco).

SÃO ORGANISMOS DO DOMÍNIO BACTERIA.

AS CIANOBACTÉRIAS ERAM INCLUÍDAS ENTRE AS ALGAS. ERAM AS “ALGAS AZUIS” OU “ALGAS AZUIS-ESVERDEADAS”.

ALGUMAS SÃO EXTREMAMENTE IMPORTANTES ECOLOGICAMENTE, PORQUE FIXAM O NITROGÊNIO ATMOSFÉRICO.

Três gêneros de cianobactérias: (a) Oscillatoria; (b) Calothrix; (c) Nostoc commune

AS CIANOBACTÉRIAS PERTENCEM AO DOMÍNIO BACTERIA.

A CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS

EUCARIOTOS (QUE POSSUEM NÚCLEO

DIFERENCIADO, OU SEJA, COM CARIOTECA) VEM

SENDO FEITA, COM BASE EM SEQUENCIAMENTO

DE RNA RIBOSSÔMICO.

AS EVIDÊNCIAS INDICAM QUE OS EUCARIOTOS

DISTRIBUEM-SE EM OITO GRANDES GRUPOS.

ANIMAIS

FUNGOS

DIATOMÁCEAS

ALGAS PARDAS

TRIPANOSOMAS

LEISHMANIAS

AMEBAS

ALVEOLATACERCOZOA

PLANTAE

AMEBOZOA

OPHISTOKONTAEXCAVATA

DISCICRISTATA

HETEROKONTA

OS OITO GRANDES GRUPOS DE EUCARIOTOS.FILOGENIA BASEADA NO RNA DA PEQUENA UNIDADE RIBOSSÔMICA.

ALGAS VERMELHAS

PLANTAS TERRESTRES

ALGAS CARÓFITAS

ALGAS VERDES

OPHISTOKONTA – UM ÚNICO FLAGELO NAS CÉLULAS REPRODUTORAS E CRISTAS DAS MITOCÔNDRIAS ACHATADAS

EXCAVATA – NÃO POSSUEM MITOCÔNDRIAS

DISCICRISTATA – CRISTAS MITOCONDRIAIS DISCÓIDES

HETEROKONTA – DOIS FLAGELOS DESIGUAIS (algas pardas, diatomáceas)

ALVEOLATA – ALVÉOLOS CORTICAIS ABAIXO DA MEMBRANA PLASMÁTICA

CERCOZOA – AMEBAS COM PSEUDÓPODES FILIFORMES, VIVENDO GERALMENTE NO INTERIOR DE CONCHAS DURAS

PLANTAE – FOTOSSINTETIZANTES, COM CLOROPLASTOS PROVIDOS DE DUAS MEMBRANAS

AMEBOZOA – AMEBAS SEM CONCHAS E COM PSEUDÓPODES LOBOSOS

ALGUMAS CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS DOS GRANDES GRUPOS DE EUCARIOTOS

Scutellinia scutellata

FUNGOSASCOMICETOS

COMPREENDE FUNGOS

COMPLEXOS E OUTROS

SIMPLES, COMO AS

LEVEDURAS.

A LEVEDURA MAIS CONHECIDA

É SACCHAROMYCES

CEREVISIAE, O FERMENTO.

CÉLULAS DE S. CEREVISIAE www.diwinetaste.com

(a) Amanita muscaria; (b) Polyporus arcularius; (c) Ganoderma applanarum

A CLASSE QUE INCLUI TAMBÉM OS COGUMELOS COMESTÍVEIS

(a) (b) (c)

BASIDEOMICETOS

(a) Psilocybe mexicana; (b) A xamã come Psilocybe em cerimônia religiosa; (c) estrutura da psilocibina (um derivado da triptamina, que provém do triptofano).

(a) (b) (c)

DEUTEROMICETOS

IMAGEM AO MICROSCÓPIO DE UM DEUTEROMICETO

SÃO TERRESTRES. ALGUMAS ESPÉCIES SÃO SAPRÓFITAS.

MUITAS DOENÇAS SÃO CAUSADAS POR ESSES FUNGOS, COMO A CANDIDÍASE E O PÉ-DE-ATLETA.

PENICILLIUM É UM GÊNERO DE DEUTEROMICETOS. INCLUI ESPÉCIES IMPORTANTES ECONOMICAMENTE, POR EXEMPLO, PARA A PRODUÇÃO DE PENICILINA E QUEIJOS (ROQUEFORT E CAMEMBERT).

ALGAS PARDAS

PHAEOPHYTA

Durvillea antarctica

Fucus vesiculosusLaminaria sp.

ALGAS

Ulva sp.

Alface-do-mar

ALGAS VERDES

CHLOROPHYTA

(a) Chara (classe Charophyceae); (b) Chara mostrando gametângios - a estrutura superior é um oogônio e a inferior, um anterídio.

ALGAS CARÓFITAS

PLANTAS TERRESTRES

ADMITE-SE QUE AS PLANTAS TERRESTRES DESCENDEM DE UM ANCESTRAL QUE SERIA MUITO SEMELHANTE ÀS ATUAIS ALGAS VERDES OU ÀS ALGAS CARÓFITAS

SEMELHANÇAS ENTRE AS ALGAS VERDES E CARÓFITAS E PLANTAS TERRESTRES:

- CLOROFILAS a E b

- AMIDO COMO CARBOIDRATO DE RESERVA

- SEQUÊNCIAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

ANTÓCEROS

MUSGOS

HEPÁTICASBRIÓFITAS

LICÓFITAS

SAMAMBAIAS

EQUISETUM

MARATTIA

OPHIOGLOSSUM

PSILOTUM

PTERIDÓFITAS

CONÍFERAS

GNETOPHYTACYCADOPHYTA

GINKGO

GIMNOSPERMAS

ANGIOSPERMAS

ALGAS VERDES

CLOROFILAS a E b

AMIDO

TERRESTRES

AVASCULARES

SEMENTES

DESPROTEGIDAS

SEMENTES

NO INTERIOR DE FRUTOS

FILOGENIA DE PLANTAS TERRESTRES

Baseada em sequências de DNA

GRUPO NÃO MAIS ACEITO EM TAXONOMIA

TERRESTRES VASCULARES

MONILÓFITAS

BRIÓFITAS

PLANTAS TERRESTRES

AVASCULARES

NÃO POSSUEM FOLHAS

COMPREENDEM AS HEPÁTICAS, OS ANTÓCEROS E OS MUSGOS

Gametófitos de Marchantia: em (a), anterídios; em (b), arquegônios

HEPÁTICAS

a

b

Anthoceros. (a) um gametófito ligado a esporófitos (alongados); (b) quando maduro, o esporângio é cilindrico e os esporos são liberados

ESPORÂNGIO MADURO ABRE-SE, LIBERANDO OS ESPOROS

GAMETÓFITO

Musgos da classe Bryidae. (a) Polytrichum juniperinum; (b) Thuidium abietinum.

SPHAGNUM SP.MUSGOS

PTERIDÓFITAS

PLANTAS VASCULARES

POSSUEM FOLHAS

NÃO POSSUEM FLORES, FRUTOS, E SEMENTES

Dicksonia sp. (uma samambaia arborescente). Secção transversal de parte da região vascular do rizoma.

MEDULA FLOEMA XILEMA FLOEMA CÓRTEX

0,1 mm

XIL

EM

A E

FLO

EM

A:

TEC

IDO

S V

AS

CU

LA

RES

LICÓFITAS

COMPREENDEM OS

LICOPÓDIOS E AS

SELAGINELAS.

ESTRÓBILOS

ESPOROFILO COM ESPORÂNGIOS

LYCOPODIUM CLAVATUM

SELAGINELLA SP.

ESTRÓBILO

SECÇÃO LONGITUDINAL DE ESTRÓBILO COM ESPORÂNGIOS

MONILÓFITAS

COMPREENDEM AS

CAVALINHAS (EQUISETUM) E

AS SAMAMBAIAS, ENTRE

OUTRAS PLANTAS

VASCULARES.

Equisetum. (a) Ramos férteis, sem clorofila. (b) Equisetum arvense – ramos vegetativos

PLANTAS TÓXICAS PARA EQUINOS – contêm tiaminase.

ESTRÓBILOS COM ESPORÂNGIOS CAVALINHA

S

a b

(a) Lindsaea sp. (b) Cyathea sp. (uma samambaia arbórea)

FILICÍNEAS (SAMAMBAIAS) – grupo mais numeroso de monilófitas

GIMNOSPERMAS

PLANTAS VASCULARES COM SEMENTES

COMPREENDEM AS CONÍFERAS, CYCADOPHYTA, GINKGO E GNETOPHYTA.

Pinus contorta

Taxus bacata

Taxus bacata

ALGUNS EXEMPLOS DE CONÍFERAS

Encephalartos ferox

CYCAS REVOLUTA

CYCAS – MEGASPOROFILOS COM SEMENTES

EXEMPLOS DE CYCADOPHYTA

Folhas e sementes

Folhas no outono-inverno

GINKGO BILOBA

ESPÉCIE MEDICINAL IMPORTANTE NA ATUALIDADE

ESPÉCIE CONSIDERADA UM FÓSSIL VIVO

GNETOPHYTA

GNETUM, EPHEDRA, WELWITSCHIA

EPHEDRA VIRIDIS

ESTRÓBILOS MASCULINOS

ESPÉCIES DE EPHEDRA PRODUZEM EFEDRINA, UM ALCALÓIDE VASOCONSTRITOR, ESTIMULANTE CARDÍACO E ENERGÉTICO. USADO ABUSIVAMENTE COMO RECURSO PARA EMAGRECIMENTO.

O FUTEBOLISTA MARADONA FOI PUNIDO NA COPA DE ’94 POR USO DE EFEDRINA.

ANGIOSPERMAS

PLANTAS VASCULARES COM FLORES, FRUTOS E SEMENTES

OS ÓVULOS E SEMENTES POSSUEM ENVOLTÓRIOS PROTETORES (OVÁRIO E PERICARPO, RESPECTIVAMENTE)

A CLASSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS É UM

PROCESSO EM CONTÍNUO ANDAMENTO.

A RECONSTRUÇÃO DA FILOGENIA DAS

ANGIOSPERMAS ESTÁ SENDO FEITA COM BASE

PRINCIPALMENTE EM SEQUÊNCIAS DE DNA DO

NÚCLEO E DO CLOROPLASTO E MÉTODOS DE

BIOINFORMÁTICA

O ÚLTIMO SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DAS

ANGIOSPERMAS PUBLICADO É O APG III

(2009).

BUXACEAE

CORNALES

FAGALES, CUCURBITALES

ROSALES, FABALES

ZYGOPHYLLALES

CELASTRALES, OXALIDALESMALPIGHIALES

SAPINDALES, MALVALES

BRASSICALES

CROSSOSOMATALESMYRTALESGERANIALES

SAXIFRAGALES

LAMIALES, SOLANALESGENTIANALES, GARRYALES

ASTERALES, DIPSACALESAPIALES, AQUIFOLIALES

ERICALES

CARYOPHYLLALESBERBERIDOPSIDALESSANTALALES

GUNNERALES

TROCHODENDRACEAE

PROTEALES

SABIACEAE

RANUNCULALES

CANELLALES, PIPERALESMAGNOLIALES, LAURALES

CHLORANTHACEAE

CERATOPHYLLACEAE

MONOCOTILEDÔNEAS

TRIMENIACEAE

SCHISANDRACEAE

AUSTROBAILEYACEAE

NYMPHAEACEAEAMBORELLACEAE

GIMNOSPERMAS ATUAIS

EUROSÍDEAS I

FABÍDEAS

EUROSÍDEAS II

MALVÍDEAS

EUASTERÍDEAS I LAMIIÍDEAS

EUASTERÍDEAS II CAMPANULÍDEAS

MAGNOLÍÍDEAS

RO

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ADAPTADO DE

SOLTIS, SOLTIS, ENDRESS, CHASE (2005) PHYLOGENY AND EVOLUTION OF ANGIOSPERMS.

APG RESUMIDO

OS CARACTERES

MORFOLÓGICOS MAIS

IMPORTANTES PARA A

TAXONOMIA DAS

ANGIOSPERMAS SÃO OS

DERIVADOS DA FLOR

PISTILOESTIGMA

ESTILETE

OVÁRIO

PÉTALA

DIPLÓIDE

HAPLÓIDE

ÓVULO

ESTAMEANTERAS

(MICROSPO

-RÂNGIOS)

FILETE

RECEPTÁCULOMUITOS GRÃOS DE

PÓLEN NA ANTERA

GRÃO DE PÓLEN

OS GRÃOS DE PÓLEN POSSUEM UMA CÉLULA (GAMETA MASCULINO) QUE SE UNE À OOSFERA CONTIDA NOS ÓVULOS, PROMOVENDO A FERTILIZAÇÃO.

ANTERAESTIGMA

ESTIGMA

ESTILETE

OVÁRIO

ÓVULOS

PAREDEDO OVÁRIO PERICARPO

SEMENTES

O OVÁRIO FERTILIZADO E DESENVOLVIDO CONVERTE-SE EM FRUTO, CONTENDO EM SEU

INTERIOR AS SEMENTES

EPICARPO

MESOCARPO

ENDOCARPO

AS ANGIOSPERMAS CORRESPONDEM AO GRUPO VEGETAL COM O MAIOR NÚMERO DE ESPÉCIES, ESTIMADO EM APROXIMADAMENTE 230.000.

APRESENTAM A MAIOR DIVERSIDADE DE SUBSTÂNCIAS ÚTEIS PARA A PRODUÇÃO DE MEDICAMENTOS.

POR ESSA RAZÃO, A GRANDE MAIORIA DAS PLANTAS MEDICINAIS INCLUI-SE NO GRUPO DAS ANGIOSPERMAS.