Exploring the biomedical potential of portuguese propolis

Dissertação de mestrado em Bioquímica AplicadaPropolis, a natural resinous product produced by honeybees, is a mixture of plant exudates digested with ß-glucosidase and mixed with waxes. Propolis chemical composition varies with the surrounding flora, local climate and geographic location but in general it is mainly composed of phenolic compounds, flavonoids, and aromatic and diterpenic acids. Several propolis biological properties, such as its antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory activity, are of biomedical interest and have been linked to phenolic compounds. Osteoarthritis (OA), a progressive degenerative disease of weight bearing joints, affects about one fifth of the population, mostly the elderly. However, its prevalence is expected to increase steeply due to increased obesity in all age groups. OA is characterized by pain, recurrent inflammatory states, loss of quality of life, changes in gait as well as depressive and anxious states. The main aim of the present work was to estimate the biomedical potential of a Portuguese propolis evaluating the antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory effects of ethanol extracts prepared from propolis samples from Gerês (G.EEs) harvested over 5 years. The antimicrobial effect, evaluated through the disc diffusion method, was mainly expressed against Gram-positive bacteria. The antioxidant potential of G.EE was confirmed using 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) and superoxide anion scavenging activity tests and revealed a strong antioxidant activity. The anti-inflammatory activity was measured in vitro using a model of protein denaturation with G.EEs inhibiting the heat-induced denaturation of bovine serum albumin (BSA) protein. In an experimental model of OA, induced through the intra-articular injection of kaolin/carrageenan in the right knee, propolis treatment decreased mechanical hyperalgesia and ameliorated gait impairments. At the histopathological level, propolis treatment partly prevented articular degradation. Based on the results herein presented, it can be concluded that propolis from Gerês displays important antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory properties which are of interest to the biomedical field.O própolis, um produto natural resinoso produzido pelas abelhas, é uma mistura de exsudatos de plantas digeridas com ß-glucosidase e misturados com ceras. A composição química da própolis varia de acordo com a flora circundante, o clima e a localização geográfica, no entanto, é composta principalmente por compostos fenólicos, flavonoides, ácidos aromáticos e diterpénicos. Várias das propriedades biológicas da própolis, como por exemplo a atividade antioxidante, antimicrobiana e antiinflamatória, são de interesse biomédico e estão relacionadas com os compostos fenólicos A osteoartrite (OA), uma doença degenerativa progressiva das articulações, afeta cerca de um quinto da população, principalmente os idosos. No entanto, espera-se que a sua prevalência aumente significativamente em todos os grupos etários devido ao aumento da obesidade. A OA é caracterizada por dor, estados inflamatórios recorrentes, perda de qualidade de vida, alterações na marcha, bem desenvolvimento de depressão e ansiedade. O objetivo principal deste trabalho foi estimar o potencial biomédico de própolis avaliando o efeito antimicrobiano, antioxidante e anti-inflamatório de extratos etanólico preparados a partir de amostras de própolis do Gerês (G.EE) colhidas durante 5 anos. O efeito antimicrobiano foi avaliado pelo método de difusão em disco, foi principalmente expresso contra bactérias Gram-positivas. O potencial antioxidante do G.EE foi confirmado através da avaliação da atividade de eliminação do 2,2-difenil-1- picril-hidrazil (DPPH) e do anião superóxido, e revelou uma elevada capacidade antioxidante. A atividade anti-inflamatória foi avaliada in vitro utilizando um modelo de desnaturação de proteína com G.EEs a inibir a desnaturação induzida por calor da proteína de albumina de soro bovino (BSA). Usando um modelo experimental de OA, induzido por injeção intra-articular de caulino/carragenina no joelho direito, verificou-se que o tratamento com G.EE diminui a hiperalgesia mecânica e melhorou as alterações da marcha. Em termos histopatológicos, o tratamento com propolis preveniu parcialmente a degradação articular. Tendo em conta os resultados obtidos é possível concluir que a própolis do Gerês apresenta importantes propriedades antimicrobianas, antioxidantes e antiinflamatórias que são de interesse no campo biomédico