Caracterização química da geoprópolis produzida por abelhas sem ferrão no estado de Santa Catarina

Abstract

A meliponicultura é a atividade de criação racional de abelhas sem ferrão (?stingless bees? do inglês) para a obtenção de produtos como o mel, cera, própolis e geoprópolis. A geoprópolis utilizada pelas abelhas como matéria prima para a construção de estruturas internas e externas da colônia é composta de extratos vegetais, enzimas digestivas e majoritariamente por solo, o que lhe atribui concentrações elevadas de compostos minerais. Sua composição é influenciada pela espécie de abelha produtora, clima, flora local e características do solo da região. Estudos tem destacado a presença de alguns compostos fenólicos em sua composição, no entanto poucos relacionam sua composição à capacidade antioxidante e redutora. Considerando estudar e elucidar os componentes químicos da geoprópolis, assim como a capacidade antioxidante e redutora de extratos, incluindo compostos não relatados até o momento na literatura, buscando compreender essa complexa matéria prima o estudo avaliou inicialmente as concentrações de umidade e cinzas totais, assim como a solubilidade e estabilidade das amostras em álcool etílico e metílico ao longo do tempo, avaliando compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante. Em um segundo momento identificar o perfil majoritário de compostos fenólicos, e avaliar o perfil majoritário de minerais e potencial antimicrobiano em geoprópolis das abelhas Melipona mondury, Melipona quadrifasciata, Melipona scutellaris, Melipona seminigra e Tetragonisca angustula. As extrações foram realizadas durante 10, 20 e 30 dias, sendo observado o melhor rendimento de extração em metanol, com aproximadamente 35 % m/m, a concentração de umidade das amostras variou entre 2,60 ± 0,02 a 8,80 ± 0,19 % m/m, resultados semelhantes aos já descritos em literatura. O conteúdo de cinzas das geoprópolis analisadas apresentou valores superiores a 51,97 ± 0,56 % m/m, com exceção da amostra produzida pela abelha TAI com 2,23 ± 0,01 % m/m. O tempo de extração contribuiu para um aumento das concentrações de fenólicos totais e atividade antioxidante para a maioria das amostras, assim como a efetividade do metanol como solvente extrator. Foram identificados 28 compostos fenólicos distintos nas amostras quando analisadas por LC-ESI-MS/MS, sendo: 13 ácidos fenólicos, 10 flavonoides, quatro aldeídos fenólicos e uma cumarina, dentre esses compostos, 18 deles não constam relatados em literatura até o presente estudo. O perfil mineral analisado por ICP-MS permitiu identificar e quantificar 16 elementos distintos, entre eles alguns minerais essenciais assim como Cu, Fe, K, Mg, Na, e Zn e metais potencialmente tóxicos como As, Cd, Pb e Cr. Os dados da composição mineral quando avaliados por quimiometria indicam a separação de grupos por características geográficas semelhantes. O potencial antimicrobiano das amostras se revelou distinto onde somente a geoprópolis de M. quadrifasciata dentre as amostras avaliadas que apresentou potencial antimicrobiano para Staphylococcus aureus. Considerando os resultados, é possível concluir que as abelhas produzem a geoprópolis com características individuais, variando conforme flora, clima e local de coleta.

Abstract : Stingless beekeeping is the rational creation of stingless bees to produce honey, wax, propolis and geopropolis. The activity was describe in literature being used in a primitive way by Brazilian indigenous. Among the different products produced by stingless bees, geopropolis is made with a mix of vegetal extracts, digestive enzymes and mostly by soil, which gives high concentration of minerals, being rigid fragments, used as raw material to construct internal and external colony structures. Used in folk medicine as antiseptic, antioxidant and antimicrobial agent. The composition is diversified, depending on bee specie, climate changes, local flora and soil type. It is comproved the presence of phenolic compounds in their composition, however, few studies related chemical composition to antioxidant capacity. Considering study the geopropolis chemical components, antioxidant and reducing activity, produced in Santa Catarina State, this study seeks to understand the complexity of geopropolis and your composition, with humidity and total ash rates and also the stability and solubility of geopropolis extracts along time of storage evaluated through total phenolic composition and antioxidant activity, as much as, identification of polyphenolic compounds and minerals and evaluation of antimicrobial potential. Geopropolis samples of Melipona mondury, Melipona quadrifasciata, Melipona scutellaris, Melipona seminigra e Tetragonisca Angustula bee specie were extracted in methanol and ethanol during 10, 20 and 30 days, and reached superior yields of extraction in methanol, about 35 % and the moist showed a variation between 2.60 ± 0.02 to 8.80 ± 0.19 %, near to literature results. To the ashes evaluation, only the sample of Tetragonisca Angustula presented low concentration of 2.23 %, all other samples remained with more than 51 % of total ashes characteristic fact due to sample matriz. According to the extraction time, phenolic compounds and antioxidant activity for the most samples increase, as well using methanol as extractor solvent when compared to other with different polarity. MSI sample has the highest phenolic compounds. The biggest antioxidant activity was achieve on 20 days of extraction of MQS sample. In this regard, 28 phenolic compounds were identified by LC-ESI-MS/MS in geopropolis samples, being: 13 phenolic acids, 10 flavonols, 4 phenolic aldehyde and 1 coumarin, among these, 18 were not mentioned in literature until this study. The mineral composition analyzed by ICP-MS was able to identified and quantified 16 compounds, among them essential minerals as Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, and Zn also potentially toxic metals as arsenic, cadmium, lead and chromium, the mineral composition data were evaluated using chemometric approach and it was possible to observe the formation of groups with similar geographical characteristics. The antimicrobial potential evaluation reveal that different bees produces geopropolis with individual characteristics, being M. Quadrifasciata geopropolis samples to present antimicrobial potential to Staphylococcus aureus. To conclude, stingless bees produces geopropolis with individual characteristics, varying according to flora, climate and geographical localization.