PESQUISA CIENTÍFICA, IMPORTÂNCIA SOCIOECONÔMICA E PATENTE: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA SOBRE A ESPÉCIE ACMELLA OLERACEA E SEU PRINCIPIO ATIVO (ESPILANTOL)

Pinheiro M. S. S.a ; Antonio Raiol a ; Marlon Galdinob; Simone Y. S. Silva c; Andrey M. R. Marinhod 

a Programa de Pós-graduação em Química, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Para, Marabá-PA, 68507-590, Brasil. b Universidade Federal Rural Da Amazonia; Capitão Poço-PA; 68650-000, Brasil. cFaculdade de Química, Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará. Folha 17, Quadra 04, Lote Especial, Nova Marabá, CEP: 68.505.080. d Universidade Federal do Pará, Instituto de Ciencias Exatas e Naturais, Programa de Pós-graduação em Química, Rua Augusto Correa, 01 - Guamá, 66075-110 Belém, Pará, Brasil. 

*e-mail: mayraquimica2012@gmail.com 

Resumo:

A espécie Acmella oleracea, de nome vulgar jambu, nativa da Amazônia e de grande ocorrência no norte do Brasil, é uma planta com alto teor de espilantol. Este composto é promissor em atividades biológicas, com aplicação em medicamentos, cosméticos e na área alimentar. Este estudo teve como objetivo realizar uma revisão sistemática sobre o jambu e seu princípio ativo. A revisão está dividida em pesquisas científicas desenvolvidas com a espécie, importância socioeconômica e patentes contendo espilantol. Muitos artigos científicos podem ser encontrados na literatura, em pesquisas realizadas no Brasil, sobre a importância biológica do espilantol e seus métodos de extração. Patentes envolvendo este produto natural existem desde os anos 1970. Porém, até o momento, as pesquisas têm um baixo percentual de patentes no Brasil. Este estudo apresenta diferentes abordagens para a aplicação de espilantol, o que ajuda a visualizar oportunidades e impulsionar a inovação para novos produtos. 

Palavra-chave: Espilantol; Importância socioeconômica; Pesquisa científica, Patente. 

1. INTRODUÇÃO

O Brasil é um país que possui uma das maiores biodiversidade de plantas medicinais do mundo. Dentre elas, pertencente à família Asteraceae, está à espécie Acmella oleracea (L.) R. K. Jansen (Figura 1), nativa da Amazônia, popularmente conhecida por Jambu. Esta, possui também diversos nomes populares como agrião-do-Pará, agrião-do-norte, agrião-do-Brasil, botão-de-ouro, entre outros. No Pará o jambu é bastante apreciado na culinária regional, como no tacacá e pato no tucupi. Na região também utilizam a planta in natura como produto fitoterápico, sendo eficaz no tratamento de afecções da garganta, como analgésico e anestésico local.1 

A eficácia do jambu no tratamento de doenças está atribuída ao seu metabólito secundário, o espilantol. Estudos científicos voltados para a composição química da espécie despertou o interesse socioeconômico para fins farmacológicos e cosméticos no mercado nacional e internacional. Pesquisas revelaram que a espécie é promissora em atividades biológicas, tais como: Atividade antioxidante e anti-inflamatória, diurética, atividade ovicida e larvicida, age como analgésico e anestésico, na área cosmética vem sendo utilizado como anti-sinais, entre outras. 2 

O espilantol (Figura 2) ou afinina (N-2-Metilpropil-2,6,8-decatrienamida) é uma alcamida olefínica e alifática, de fórmula molecular C14H23NO. As seguintes propriedades físicas do espilantol são relatadas: massa molecular de 221 g/mol; ponto de fusão de 23 °C; ponto de ebulição de 165 °C; índíce de refração a 25 °C de 1,5135; absorção máxima em 228,5 nm.3 Este possui em sua molécula uma parte hidrofílica e outra parte lipofílica. Assim, pode ser extraído usando metanol, etanol, CO2 supercrítico ou hexano.4 

Figura 2: Representação estrutural do Espilantol 

O espilantol é um composto que possui grande relevância, pois, possui alto potencial para uso industrial. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo apresentar diferentes abordagens para a aplicação de espilantol, atraves de uma revisão sistemática sobre o jambu e seu princípio ativo.

2. METODOLOGIA 

Este estudo trata-se de uma revisão da literatura, nas quais, são apresentadas pesquisas científicas no Brasil, bem como em outros países sobre a espécie Acmella Oleracea e do espilantol, importância socioeconômica e patentes. Para ter acesso ao número de patentes, utilizamos a base de dados internacional Patentscope. 

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO. 

3.1 Pesquisas desenvolvidas com a espécie Acmella Oleracea 

3.1.1. Pesquisas desenvolvidas no Brasil 

O Brasil é o 13º maior produtor de publicações de pesquisa em nível mundial e seus resultados de pesquisa crescem anualmente. Levando em conta sua realidade social, as prioridades de pesquisa podem ser grandemente afetadas pelas mudanças na estratégia do governo, comparado com Estados Unidos e China. No entanto, o mesmo vem tentado mudar seu atraso em pesquisas cientifica, em busca de avanços do conhecimento e contribuição com a ciência, para melhoria da qualidade de vida da sociedade.5 

Considerando que o país possui uma das maiores biodiversidade de plantas medicinais do mundo, muitos estudos científicos são voltados para a composição química dos extratos obtidos das plantas e para a comprovação de seu efeito medicinal. Os interesses em pesquisas desenvolvidas com a espécie Acmella Oleracea, mais especificamente ao seu composto bioativo, se intensificaram nos últimos anos, a fim de comprovar sua eficácia frente aos seus usos populares para combater diversas doenças. Isto, por sua vez é de grande importância para a socidade brasileira, uma vez que, a espécie vem sendo bastante cultivada em muitas regiões do país. 2 

Na região do sudeste do país, pesquisadores de universidade realizaram uma pesquisa na área da odontologia, com a extração de espilantol no contexto da química verde e sua aplicação no tratamento da mucosite oral. Os experimentos com o espilantol apontaram resultados relevantes no processo de regulação inflamatória e imunológica. Onde, foi possível desenvolver uma formulação promissora para uso no tratamento da mucosite oral.6 

Um estudo feito com a espécie Acmella oleracea na região do Rio de janeiro, revelou uma redução na liberação de Interleucina-8 e Fator de Necrose Tumoral - alfa por leucócitos expostos ao espilantol. Em conclusão, esta nova abordagem permitiu que o espilantol fosse obter resultados do estudo da atividade antiinflamatória in vitro indicaram que o composto poderia ser um novo agente terapêutico promissor.7

Outro estudo, também no Rio de Janeiro, pesquisadores avaliaram os efeitos de fracções do extrato metanólico de Acmella oleracea na enzima tirosinase. Foi visto que ações inibitórias contra a tirosina-azimina dependem do grau de pureza dos extratos e frações do jambu. Os resultados com fração de hexano de 84,28% de spilanthol comprovou a ativação da enzima tirosina nase através do aumento do dopacromo. Portanto, produtos à base de jambu podem ser usados como cosméticos. Ao acaso, eles podem acelerar a produção de melanina.7 

No norte do Pará, estudos com a especie foram realizados para caracterizar os extratos obtidos a partir de flores, folhas e caules por um procedimento de extração fracionada que incluiu uma extração de fluido supercrítico (SFE). Esta pesquisa revelou que as flores são mais ricas em espilantol. A SFE provou ser particularmente seletiva para o espilantol, produzindo extratos livres de solvente, adequados para serem utilizados sem mais processos de purificação demorada e dependente do solvente. 8 

No Pará, pesquisadores do curso de agronomia realizaram um estudo na avaliação do desenvolvimento fenológico da espécie, conduzidas em solo e hidropônica. Os resultados mostraram que a planta cultivada em hidropônica apresenta melhores condições em biomassa comparadas às plantas cultivadas em solo. O sistema hidropônico incrementou a produção em mais de 100 %, mostrando ser altamente viável, do ponto de vista agronômico. Este resultado pode se tornar ainda mais relevante, se os teores de espilantol, aumentarem no sistema hidropônico.9 

No Ceará, nordeste do Brasil, pesquisadores da Universidade Federal do Ceará, estudaram a ação inseticida dos extrato da espécie Acmella Oleracea, sobre Aphis craccivora Koch (pulgões), em Vigna unguiculata (L.) Walp.. Os resultados mostraram que o extrato aquoso do jambu a 5% (eficiência de 23,94%) possuem atividade biológica sobre o pulgão-preto do feijoeiro, revelando eficiência na diminuição da densidade populacional desse inseto, sob as condições de extração e concentração testadas. 10 

Em Sergipe, foi desenvolvido um método analítico utilizando cromatografia liquida de alta eficiência com detector de diodo (CLAE – DAD), para caracterizar o aspecto qualitativo e quantitativo dos extratos e aplicar na quantificação do espilantol em amostras da espécie que contém o composto. Os resultados da pesquisa no procedimento de validação do método demostrou que o processo de extração e das analises cromatográficas é adequado, com ótimos resultados em todas as etapas, sinalizando ser um método sensível, preciso e exato. 11 

No Amapá, pesquisadores realizaram uma pesquisa para avaliar a atividade larvicida do extrato hidroetanólico de folhas de Acmella oleracea contra larvas da dengue. O extrato hidroetanólico causou mortalidade significativa das larvas, onde, mostrou baixa toxicidade, sugerindo que pode ser usado sem causar danos ambientais. Este foi o primeiro estudo que mostra o uso do extrato hidroetanólico de folhas de jambu como alternativa aos larvicidas sintéticos para eliminar as larvas de Aedes aegyptipti de maneira fácil, barata e segura.12

Em Minas Gerais, pesquisadores avaliaram o potencial analgésico e antimicrobiano do extrato da planta Acmella oleracea, na pele íntegra de pacientes submetidos à antissepsia cutânea nos procedimentos de venopunção. O extrato aquoso de A. oleracea manipulado com 10% de Transcutol® foi capaz de diminuir de modo significante a sensibilidade dolorosa na pele íntegra e microbiota da pele quando submetida a um procedimento invasivo, como a venopunção.13 

No sudeste do Pará, pesquisadores da Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, realizaram um trabalho sobre a interação em diversos solventes, no qual, ilustraram a influência de cada solvente e de suas misturas na extração de espilantol.14 Outros pesquisadores da mesma mesma intituição, realizaram uma investigação dos efeitos da polaridade do solvente nos parâmetros termoquímicos e de ressonância magnética nuclear (NMR) do agente farmacológico de espilantol. Tais resultados desta pesquisa sugerem que o espilantol se estabiliza melhor com solventes polares. Esses resultados alertam que o a participação do solvente é fundamental para uma série de efeitos relacionados à estabilidadedo composto. Por exemplo, a análise da entalpia, eletrônica e livre de Gibbs energias sugerem que o espilantol é mais estável quando solvatado em solventes orgânicos de constante dielétrica moderada, o que pode melhorar o processo de extração do composto. 15 

Ainda, no sudeste do Pará, um estudo revelou que o comportamento de encapsulamento do espilantol com nanotubos de carboneto de silício (SiC) e nitreto de boro (BN). Onde, os resultados mostram que as propriedades dos complexos Spilanthol-portador são adequadas para aplicações na medicina e também na eletrônica.16 Por fim, uma investigação experimental e teórica sobre várias propriedades eletrônicas relacionadas à estrutura molecular do espilantol foi realizada. Diferentes técnicas espectroscópicas para caracterizar a estrutura, propriedades eletrônicas e reatividade de espilantol demostraram uma boa correlação entre FT-IR, H1 NMR, UV-vis e previsões teóricas de DFT. A resposta óptica não linear (NLO) do material compete com aqueles encontrados para a ureia, um material NLO padrão. A análise dos descritores de reatividade global indica espilantol como o mais cromóforo reativo.17

3.1.2. Pesquisas desenvolvidas em outros Países 

A planta tem sido investigada quanto ao seu potencial para o tratamento de malária, uma vez que, já havia apresentado atividade ovicida e larvicida em outra pesquisa. De acordo com os resultados analisados, o composto bioativo existente na planta demonstrou ter potencial antiplasmodial contra o protozoário parasita Plasmodium falciparum.18 

Os efeitos anti-herpes e anti-aftas do extrato de inflorescências da espécie foram avaliados por e acordo com o relatado, o estudo clínico indicou eficácia no tratamento das afecções avaliadas, resultando na diminuição do número de lesões e em uma cicatrização mais rápida.19 

O uso como anti-inflamatório e analgésico foi avaliado em um estudo no qual foi testado um extrato aquoso de jambu em ratos. Neste estudo foi possível observar a eliminação do edema de pata e o retardamento da dor. Tais atividades foram atribuídas à presença de flavonóides.20 Em outra pesquisa realizada pelo mesmo autor apresentou atividade anestésica e antipirética do extrato aquoso do jambu, tendo os efeitos sido concedido à alcamidas e flavonóides, respectivamente.21 

Uma pesquisa realizada com o espilantol avaliou seus efeitos na expressão da molécula de adesão intercelular e mediadores relacionados à inflamação em células epiteliais pulmonares humanas. As células epiteliais do pulmão humano foram pré-tratadas com várias concentrações de espilantol, seguidas de tratamento para induzir inflamação. Os resultados revelaram que o espilantol exerce efeitos antiinflamatórios inibindo a expressão das citocinas pró-inflamatórias. Concluindo que o é promissor agente anti-inflamatório natural. Mais estudos são necessários para investigar seus efeitos in vivo. 22 

Estudos com extrato aquoso das flores do jambu apresentou atividade diurética, sendo este efeito atribuído à presença de alcaloides. por provocar diurese em intensidade similar a da furosemida, acompanhada por um aumento nos níveis de sódio e potássio, além de leve acidificação da urina.23 Atualmente o uso de princípios ativos do jambu vem sendo utilizado na área cosmética como anti-sinais de envelhecimento. Estudos revelaram que com a contração muscular, as estruturas da derme como o gel coloidal, células e fibras sofrem micro tensões que alteram sua estrutura e funcionalidade reduzindo a formação e profundidade das rugas de expressão.24 

Estudo realizado com o espilantol forneceu resultados desconhecidos até então, na qual foi capaz de induzir vasodilatação através de mecanismos que envolvem a ativação de gasotransmissores e vias de sinalização da prostaciclina. Os resultados deste estudo demostraram que o espilantol é promissor para o desenvolvimento de drogas para prevenção e / ou tratamento de doenças cardiovasculares. 

Pesquisadores indicam que esta molécula merece uma investigação mais aprofundada, a fim de entender seu mecanismo de ação. 25 

Na India, foram avaliadas as atividades antiinflamatória e analgésica do extrato aquoso do jambu em modelos animais experimentais. A planta foi avaliada quanto à ação antiinflamatória induzida por carragenina edema da pata de rato. A atividade analgésica foi testada pela resposta de contorção induzida por ácido acético em camundongos albinos e método de retirada da cauda em ratos albinos. A especie Acmella Oleraceae mostrou ação dose dependente em todos os modelos experimentais. Assim, este estudo indica que a espécie tem significativo efeito antiinflamatório e analgésico. 26 

É perceptível à importância da espécie Acmella Oleracea em atividades biológicas, em que, pesquisas cientificas desenvolvidas com a planta têm apresentados, com relação aos componentes presentes no jambu, uma vez que, vem a contribuir para as inúmeras aplicações em diversas áreas. Sendo na grande maioria referente ao espilantol, composto bioativo da espécie. 

3.2. Impotância sócioeconômica 

O jambu possui características peculiares que lhe agrega alto valor pincipalmente no norte do Brasil. A hortaliça é ingrediente especial na gastronomia paraense, na qual, compõe diversos pratos típicos da região, entre eles: O pato no tucupí, tacacá, arroz com jambu e pizza paraense. Atualmente a cachaça de jambu tornou-se especialidade paraense e vem se destacando comercialmente. O jambu é consumido durante todo o ano, e a produção aumenta nos períodos festivos, principalmente no mês do Círio de Nossa Senhora de Nazaré. 

No Pará a produção de jambu ocorre durante todo o ano, e gera renda para os pequenos produtores rurais da região. É comercializado o maço com, em média, dez plantas em supermercados e feiras livres ou diretamente pelos pequenos produtores. 27Segundo relatório da Agência de Desenvolvimento da Amazônia, este comércio informal, sem mercado definido, dificulta o conhecimento real de dados econômicos sobre a matéria-prima, uma vez que não são completamente computados nas estatísticas oficiais. 28 

Atualmente, o jambu tem sido alvo de pesquisas por empresas nacionais e multinacionais, em universidades, indústrias de medicamentos e empresas de cosméticos devido às propriedades promissoras do seu extrato.2 Nos últimos anos a planta vem sendo cultivada também nas regiões Centro Oeste e Sudeste do Brasil. Em São Paulo ocorre a produção comercial da espécie (com sementes adquiridas de produtores do Estado do Pará) com fins para indústria de cosméticos, e para restaurantes. 29 

Quanto ao uso em cosméticos, o jambu vem sendo fonte de novos produtos que vem se destacando no mercado, várias empresas nacionais e internacionais estão investindo em pesquisas, uma vez que, a aplicabilidade em produtos tem se intensificado nos últimos anos. No Brasil, empresas brasileiras já estão utilizando em suas linhas de produtos o espilantol. A Natura Cosméticos utiliza o extrato de Acmella oleracea em composições cosméticas. A mesma possui o registo de uma patente no processo de extração, por meio da tecnologia de fluido supercrítico, com o objetivo principal de obter espilantol e outras alcamidas a partir da planta, sob número (PI0802053-3). 30 

O Brasil nos últimos anos vem apresentando crescimento expressivo na área de cosméticos, perfumaria e higiene pessoal. Em 1996 seu faturamento era de R$ 4,9 bilhões, em 2015 cresceu para R$ 42,6 bilhões, representando um crescimento médio de 11,4 % nos últimos 20 anos. O mercado brasileiro ocupa a quarta posição, depois dos Estados Unidos, China e Japão, representando 6,1% do consumo mundial. A influência desses índices está associada a diversos fatores, entre eles, inovação e desenvolvimento de novos produtos, aumento da produtividade, participação da mulher brasileira no mercado de trabalho e o aumento na necessidade de conservar uma impressão de juventude do ser humano.31 

Além da área de cosméticos, o Brasil tem avançado em medidas incentivadoras para o uso de medicações elaboradas a partir de biomassa de plantas. A área de ciências médicas tem direcionado cada vez mais suas pesquisas para produtos naturais. Devido aos interresses despertado com o jambu, o impacto na economia brasileira tende a aumentar, destacando a importância de investir em recursos e esforços no desenvolvimento de pesquisas neste campo.31 

3.3. Patentes 

Patente é um documento legal no domínio público que garante um direito exclusivo para uma invenção, que é um produto ou um processo que fornece inovação. Quem registra uma patente, aceita divulgar todas as informações técnicas sobre a invenção ao público ao fazer o pedido. O alcance de dados pode ser feito através de pesquisa nacional ou bases de dados internacionais. Por exemplo, a Patentscope é uma base de dados que permite o acesso a aplicações de outros países. 32 Há registros de patentes solicitadas desde a década de 70, por diversos países em pesquisas desenvolvidas com o jambu. Desde então, o interesse comercial pela planta vem sendo cada vez mais constatado. As pesquisas mostram patentes de produtos contendo a planta inteira, partes da planta, ou extratos, com aplicação em fármacos, cosméticos, entre outros. Algumas das patentes expressam a presença do espilantol nos extratos da planta ou a obtenção de dele com elevado grau de pureza, uma vez que, este composto é apresenta baixo rendimento quando é extraído. 33,34 

O espilantol presente nas folhas, ramos e flores da Acmella oleracea (jambu) é descrito em patentes como apropriado para uso anestésico, antisséptico, antirrugas, creme dental, ginecológico, anti-inflamatório, com diversos produtos no mercado, vendidos como remédio e cosmético.35 Uma seleção de dados de patentes envolvendo este composto é uma ideia interessante para avaliar inovações nesta área.

As análises qualitativa e quantitativa foram realizadas com base em uma busca no banco de dados internacional Patentscope durante um período de 22 anos (1996-2019). 36 A palavra-chave selecionada foi “spilanthol” e a pesquisa foi feita como título. Também foi feito uma análise de gráfico, comparando o número de patentes entre países (Figura 3).

Figura 3: Patentes contendo espilantol registrado no banco de dados do Patentscope por 19 países. 

Destacando alguns dados encontrados de patentes com os respectivos países, registrados no banco de dados Patentscope foram: Os Estados Unidos apresenta 514 pedidos de patentes, China 97 pedidos de patentes, França com 40, o Japão possui 41 patentes referentes à planta. O Brasil registra 12 pedidos que estão sendo analisados relacionados ao jambu, um valor ainda maior comparado com os números de patentes da Índia , 5 pedidos. 

As patentes estão registradas nas areas de fármacologias, cosméticos, métodos para a obtenção de espilantol, e efeito sensorial, o que representa diferentes aplicações e tecnologias. Esta pesquisa forneceu 1498 registros. No entanto, é importante ressaltar que muitas vezes o resultado alcançado na pesquisa é patenteado em mais de um país, o que torna o número de registros maior que o número de registros patenteados. 36 

A figura 4 mostra o número de patentes depositadas e concedidas por países nos ultimos 12 anos, na qual, apresenta os maiores números registrados no banco de dados. Em 2008 a 2011, esse número de patenteamentos foram os mais expressivos, exceto em 2010, em que o pico regrediu. O número de pedidos começou a aumentar em 2017, mas em 2018 regrediu novamente, posteriormente apresentou crescimeto movamente em 2019. Esse número nas estatisticas mostra um potencial e aumento na inovação de produtos e processos em um contexto global.36 

Figura 4: Patentes contendo espilantol registrado no banco de dados do Patentscope entre os anos de 2008 a 2019. 

4. CONCLUSÃO 

Esta revisão, sinaliza o quão é perceptível à importância da pesquisa científica desenvolvida com a espécie Acmella Oleracea, uma vez que, vem a contribuir para as inúmeras aplicações em diversas áreas. Por ser uma planta que apresenta bons resultados em atividades biológicas, sendo na grande maioria atribuídos ao espilantol, composto bioativo da espécie. Apesar de a espécie ser considerada promissora nas indústrias alimentícias, cosméticas e farmacêuticas, no norte do Brasil, a hortaliça continua invisível nas estatísticas de produção para mercado, apresentando as características de um produto limitado pelas festividades populares e datas históricas familiares, impulsionando maior valor na sua produção para consumo na área alimentícia. 

Considerando os dados estatísticos registrados da grande quantidade de patentes contendo o espilantol, esta revisão possibilita informações de conhecimento, na qual, o espilantol vem sendo empregado. Todavia, contribui para essa área, pois apresenta diferentes formas de aplicação do espilantol, o que ajuda a visualizar oportunidades e impulsionar a inovação de novos produtos. 

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