Isolation and identification of bioactive compounds of geopropolis (Melipona scutellaris) bioguided by the antimicrobial effect

Os produtos naturais, comprovadamente, têm sido uma fonte promissora para descoberta de novos compostos bioativos. Dentre eles, a própolis coletada por abelhas Apis mellifera possui atividades biológicas descritas na literatura como anticárie, antibacteriana, anti-inflamatória, entre outras. Entretanto, a maioria dos estudos sobre própolis se refere àquelas coletadas por A. mellifera e pouco se tem conhecimento de outras, como a geoprópolis, produzida por abelhas sem ferrão do gênero Melipona. Em estudos recentes, a geoprópolis apresentou promissoras atividades antimicrobiana e anti-inflamatória, porém estas pesquisas ainda não evidenciaram quais as substâncias responsáveis por tais ações biológicas, especialmente contra o biofilme oral cariogênico. Portanto, o objetivo desse trabalho foi isolar e identificar o composto ativo da geoprópolis de Melipona scutellaris com atividade contra biofilme formado por Streptococcus mutans. Este objetivo foi alcançado por meio das seguintes metodologias: 1- fracionamento bioguiado do extrato etanólico da geoprópolis (EEGP); 2- isolamento e identificação do composto ativo; 3- avaliação do potencial anticárie do composto ativo utilizando modelo in vitro de inibição de biofilme oral monoespécie. Como resultado do fracionamento bioguiado foi isolado e identificado o composto nemorosona (C33H42O4, MM= 502 g/mol), uma benzofenona prenilada. A concentração inibitória mínima da nemorosona foi de 6,25 ¿ 12,5 ?g/mL e na concentração de 100 ?g/mL foi capaz de inibir em 95% a aderência do S. mutans em biofilme formado em microplacas de fundo côncavo. Em biofilme formado em discos de hidroxiapatita, a nemorosona na concentração 250 ?g/mL (0,50 mM) reduziu 65 % do peso seco, mais de 70% dos polissacarídeos e 48% da quantidade proteica além de diminuir a viabilidade bacteriana, quando comparada com o controle negativo (veículo, p<0,05). Estes resultados não diferiram estatisticamente da clorexidina a 0,12% (1,33 mM) (p>0,05). Portanto, concluímos que a nemorosona é um composto ativo isolado e identificado da geoprópolis com atividade antibiofilme de S. mutans com capacidade de alterar a composição bioquímica da matriz do biofilme de S. mutans, o que torna este composto promissor agente químico para o controle do biofilme oral.Natural products have been demonstrated a promising source to discover new bioactive compounds. Among then, the propolis collected by Apis mellifera bees has biological activity described in the literature as anticairies, antimicrobial, anti-inflammatory, besides other activities. However, most of the studies on propolis refer to those collected by A. mellifera and little is known about others as geopropolis, which is collected by stingless bees of the genus Melipona. In recent studies, geopropolis presented promising antimicrobial and anti-inflammatory activities, but these studies have not revealed which is (are) the substance(s) responsible(s) for such biological activities, especially against the cariogenic oral biofilms. Therefore, the objective of this study was to isolate and identify the active compound from Melipona scutellaris geopropolis, which has activity against the biofilm formation by Streptococcus mutans. This goal was achieved by the following methodologies: 1- bioassay-guided fractionation of the goeporpolis ethanolic extract (EEGP); 2- isolation and identification of the active compound; 3- anticarie potential assessment of the active compound using an in vitro model of inhibition of the oral mono-species biofilm. As result of the bioassay-guided fractionation, the poliprenil benzophenone compound named nemorosone (C33H42O4, MW=502 g/mol) was isolated and identified. The nemorosone¿s minimum inhibitory concentration (MIC) was 6.25 ¿ 12.5 ?g/mL and the concentration of 100 ?g/mL was capable to inhibit by 95% the adherence of S. mutans¿s biofilm formed in U-bottom microtiter plates. In biofilm formed in hydroxyapatite disks, the nemorosone concentration of 250 ?g/mL (0.5 mM) reduced 65% of the dry weight, more than 70% of the polysaccharides and 48% of the protein content. In addition, it reduced the bacterial viability when compared to negative control (vehicle, p<0.05). These results did not differ statistically from chlorhexidine 0.12% (1.33 mM) (p> 0.05). Therefore, the conclusion is that nemorosone is the active compound isolated and identified from geopropolis with antibiofilm activity that is able to alter the biochemical composition of the S. mutans biofilm matrix, it makes this chemical compound promising to oral biofilm control