Este trabalho visa ao entendimento da interação de capsaicinóides com membranas celulares utilizando sistemas modelo. Dentre os alcalóides derivados de plantas do gênero Capsicum, a capsaicina e a dihidrocapsaicina respondem por 90% dos capsaicinóides, que são usados como analgésicos e antiinflamatórios, devido a sua interação específica com receptores. O mecanismo neurofarmacológico já foi bastante estudado, mas o modo de ação não neural ainda não foi elucidado. Usamos extratos brutos (EBs) de pimenta malagueta e de dedo-de-moça, que têm atividade superficial, e afetaram monocamadas de Langmuir de fosfatidil colina de dipalmitoíla (DPPC) e fosfatidil glicerol de dipalmitoíla (DPPG). Tais efeitos não tiveram dependência expressiva com a carga, pois o EB de dedo-de-moça interagiu mais fortemente com o DPPC do que com o DPPG, ao passo que o contrário se verificou para o EB de malagueta. Também não houve diferença significativa entre os EBs das duas pimentas. Nas monocamadas de Langmuir representativas para a bactéria S. aureus, ambos os EBs tiveram efeito, tanto nas isotermas de pressão quanto nos resultados de espectroscopia de absorção e reflexão no infravermelho com modulação de polarização (PM-IRRAS), sem distinção significativa entre malagueta e dedo-de-moça. No entanto, as medidas de vazamento com lipossomos mostraram maior interação com o EB de dedo-de-moça, o que é consistente com a atividade bactericida para S. aureus. De fato, a concentração inibitória mínima (MIC) foi 0,13 mg mL-1 para o EB da pimenta dedo-de moça e 4,0 mg mL-1 para o EB de malagueta. Para a E. coli, os EBs interagiram com as monocamadas de Langmuir sem diferenças dignas de nota para as duas pimentas, e nas medidas de vazamento o efeito maior foi para a dedo-de-moça. Não houve efeito bactericida para nenhum dos extratos. Isso se explica porque bactérias gram-negativas, como a E. coli, têm uma camada externa protetora de lipossacarídeos (LPS). Das medidas de monocamadas de Langmuir representativas da camada de LPS, observou-se pouca incorporação dos EBs. Conclui-se, assim, que os EBs não conseguem causar rompimento da camada de LPS. Do conjunto dos resultados, infere-se que o mecanismo de ação para a S. aureus envolve solubilização parcial da membrana, e não há relação entre pungência e atividade bactericida, pois a pimenta dedo-de-moça, que é menos pungente, teve maior efeito do que a malagueta. Depreende-se, também, que a ação de extratos de pimenta deve depender da interação com receptores na membrana, o que explica porque o uso de tais extratos tem sido principalmente em aplicações tópicas. / This study is aimed at understanding the interaction of capsaicinoids with cell membranes using model systems. Among the alkaloids derived from plants of the genus Capsicum, capsaicin and dihydrocapsaicin account for 90% of capsaicinoids, which are used as analgesic and anti-inflammatory due to their interaction with specific receptors. The neuropharmacological mechanism has been well studied, but the non-neural mode of action has not been elucidated. Here, we use crude extracts (EBs) of malagueta and dedo-de-moça chilli peppers, which are surface active, and affected Langmuir monolayers of dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC) and dipalmitoyl phosphatidyl glycerol (DPPG). Such effects did not depend on the charge, since EB from dedo-de-moça interacted more strongly with DPPC than with DPPG, while the opposite applied for malagueta. In addition, there was no significant difference between the two EBs. For Langmuir monolayers representing the bacteria S. aureus, both EBs affected the surface pressure isotherms and the polarizationmodulated infrared reflection-absorption spectroscopy (PM-IRRAS) data, without significant distinction between dedo-de-moça and malagueta. However, in the leakage measurements with liposomes the EB from dedo-de-moça was more efficient in rupturing the liposome, which is consistent with the bactericidal activity for S. aureus. In fact, the minimum inhibitory concentration (MIC) was 0.13 mg mL-1 for dedo-de-moça and 4.0 mg mL-1 for malagueta. For the Langmuir monolayers mimicking the E. coli membrane, the EBs interacted much in the same way, while the EB from dedo-de-moça caused larger leakage in liposomes. There was no bactericidal effect of the EBs. This is explained by the fact that gram-negative bacteria, such as E. coli, have a protective outer layer of liposaccharides (LPS). In monolayers representing LPS, there was little incorporation of EBs, from which one infers that the EBs cannot cause disruption of the LPS layer. Taking all these results together, it appears that the mechanism of action for S. aureus involves partial solubilization of the membrane. Furthermore, there is no relationship between pungency and bactericidal activity because dedo-de-moça, which is less pungent, had greater effect than malagueta. It seems also that the action of pepper extracts must depend on the interaction with membrane receptors, which explains why the use of such extracts has been essentially in topical applications.

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O conhecimento do total de compostos presentes nas pimentas pode ser obtido através da estratégia de análise metabolômica. Assim, objetivou-se caracterizar o perfil metabólico de 61 acessos de pimentas do BAG de Capsicum da Embrapa Clima Temperado das espécies C. baccatum, C. annuum, C. chinense e C. frutescens por Cromatografia Gasosa e Espectrometria de Massas em dois extratos (fração polar A e B). Foi observada grande diversidade de compostos como aminoácidos, açúcares simples, ácidos orgânicos, capsaicinoides, esteróis e ésteres. Os teores de aminoácidos variaram entre 3,7 e 13,4mg.g -¹ de massa seca (ms) sendo que a L-asparagina predominou em 75% dos acessos. Os teores de açúcares totais variaram entre 45,0 e 189,8mg.g -¹ ms, sendo o mais abundante a frutose, representando em média 59%. Na maioria dos acessos avaliados houve predominância do ácido cítrico em concentrações de até 11,3mg.g -¹ ms. O total de ácidos orgânicos foi quantificado entre 2,4 e 15,2mg.g -¹ ms. A capsaicina representou 59% do total de capsaicinoides avaliados enquanto a dihidrocapsaicina representou 30%. Não foram identificados capsaicinoides para os acessos P27 e P179 (C. baccatum), P135 (C. chinense) e P46 (C. annuum). Hidrocarbonetos e ésteres apresentaram teores entre 0,2–14,6mg.g -¹ ms e 0,5–57,9mg.g -¹ ms, respectivamente. A análise de componentes principais (PCA) da fração polar A, não evidenciou a formação de clusters por espécies. Separaram-se do grupo (outliers) os acessos P116 (C. chinense), P46 e P76 (C. annuum), principalmente em função da maior concentração de sacarose e frutose presentes nestes acessos. A PCA da fração polar B, indicou separação dos acessos P221 (C. annuum) e P200 (C. chinense), em função do elevado teor de dihidrocapsaicina nestes acessos. A caracterização do perfil metabólico por CG-EM permitiu a identificação e quantificação simultânea de 90 compostos. Estes resultados ampliam e complementam a base de dados metabólica do BAG de Capsicum spp.. / The genus Capsicum belongs to the Solanaceae family and comprises more than 30 species, their fruits are popularly known as pepper and were used by native people as spices, food preservatives, and medicines. With the purpose of studying and conserving the biodiversity of species of Capsicum, Embrapa Clima Temperado (Pelotas, RS) maintains an Active Germplasm Bank (AGB), which requires agronomic, morphological, genetic, metabolic, and technological potential characterizations, thus enabling the knowledge of the individuals, supporting the selection for different applications. The knowledge of the total of compounds present in peppers can be obtained by metabolomic analysis strategy. Therefore the objective was to characterize the metabolic profile of 61 accessions of peppers from Embrapa Clima temperado Capsicum AGB including C. baccatum, C. annuum, C. chinense, and C. frutescens by Gas Chromatography and Mass Spectrometry in two extracts (polar fraction A and B). It was observed wide variety of compounds such as amino acids, simple sugars, organic acids, capsaicinoids, steroids, and esters. The amino acid content varied between 3.7 and 13.4mg g -¹ dry weight (dw) and Lasparagine predominated in 75% of the accessions. Total sugar content ranged between 45.0 and 189.8mg g -¹ dw, the most abundant was fructose representing on average 59%. In most accessions citric acid predominated reaching concentrations of up to 11.3mg g -¹ dw. Total organic acid content was quantified between 2.4 and 15.2mg g -¹ . Capsaicin represented 59% of total capsaicinoids evaluated while dihydrocapsaicin represented 30%. Capsaicinoids were not identified for accessions P27 and P179 (C. baccatum), P135 (C. chinense) and P46 (C. annuum). Hydrocarbons and esters were present in concentrations between 0.2–14.6mg g -¹ dw and 0.5–57.9mg g -¹ dw respectively. Principal component analysis (PCA) of polar fraction A did not show the formation of clusters by species. Separated from the main group (outliers) were P116 (C. chinense), P46 and P76 (C. annuum), mainly due to the higher concentration of sucrose and fructose present in these access ions. PCA of polar fraction B, indicated the separation of P221 (C. annuum) and P200 (C. chinense), due to the high content dihydrocapsaicin of these accessions. The characterization of the metabolic profile by GC-MS allowed simultaneous identification and quantification of compounds 90. These results extend and complement the metabolic database of the AGB of Capsicum spp..