Medicinal and aromatic plants of Cape Verde: characterization of volatile metabolites of endemic and native species

Abstract

As plantas têm sido usadas como remédios pelo homem desde há milhares de anos e várias culturas incluem um amplo conhecimento sobre suas virtudes medicinais. Práticas tradicionais, apoiadas por conhecimentos empíricos, crenças e procedimentos, desempenham um papel importante, primeiramente nos cuidados de saúde das populações e, secundariamente, como evidências etnofarmacológicas disponíveis para o desenvolvimento de fármacos. As plantas aromáticas são associadas a muitas aplicações biológicas e médicas. Elas biossintetizam uma grande variedade de metabolitos secundários voláteis que desempenham importantes papéis eco-fisiológicos, tais como, proteção contra organismos prejudiciais, predadores, patogénicos microbianos, stresse abiótico, calor, desidratação, etc ..., desempenhando também um papel importante na interação com outras plantas e organismos. Os metabolitos voláteis, distintivos das plantas aromáticas, são agentes naturalmente seleccionados para interagir com alvos biológicos. Este trabalho está focado em plantas medicinais e aromáticas de Cabo Verde. Teve por base informação etnofarmacológica recolhida por inquéritos diretos à população, e que conduziu ao estudo dos metabolitos voláteis das espécies aromáticas endémicas e nativas utilizadas na medicina tradicional de Cabo Verde. Reportamos a composição dos isolados voláteis das quatro plantas medicinais aromáticas, Artemisia gorgonum, Satureja forbesii, Hytis pectinata e Cymbopogon citratus, colhidas na ilha de Santiago. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação foram analisados por combinação de técnicas de cromatografia de fase gasosa e espectrometria de massa. A informação sobre a composição química dos recursos naturais de Cabo Verde é especialmente relevante, considerando a validação das práticas da medicina tradicional, bem como, a valorização da biomassa vegetal como fonte de compostos úteis para pesquisas, incluindo desenvolvimento de fármacos e outros fins. Este trabalho também é uma homenagem aos terapeutas tradicionais de Cabo Verde e uma contribuição para o conhecimento da cultura e do património vegetal deste arquipélago Verde.

Plants have been used as remedies by man for thousands of years and various cultures have an extensive knowledge about their medicinal properties. Traditional healing practices, supported by empirical knowledge, beliefs and procedures, play important roles, immediately, in health care of populations, secondarily, as ethnopharmacological starting evidence for Drug Discovery. Aromatic plants are very often associated with many biological and medical applications. They produce a wide range of volatile secondary metabolites with important ecophysiological roles, such as, protection against harmful organisms, predators, microbial pathogens, abiotic stress, heat, dehydration, etc..., or playing important interaction with other plants and organisms. Thus, volatile metabolites, distinctive of aromatic plants, are naturally skilled to interact with biological targets. This work is focused on medicinal and aromatic plants from Cape Verde. Ethnopharmacological information, collected by direct inquires to locals, was in the base of a prospective chemical study on volatile metabolites of endemic and native aromatic species from Cape Verde used in traditional medicine. We report on the composition of the volatile isolates of four aromatic medicinal plants, Artemisia gorgonum, Satureja forbesii, Hytis pectinata and Cymbopogon citratus, collected at Santiago Island. The essential oils were prepared at laboratory by hydrodistillation and analyzed by combination of gas chromatography and mass spectroscopy techniques. Chemical information on these natural resources of Cape Verde is useful data in regard to the validation of traditional medicinal practices, as well as, in regard to the valorization of plant biomass as sources of compounds useful for research, including the development of drugs, and other industrial purposes. This work is also homage to the traditional therapists of Cape Verde and contribution for the knowledge of the culture and the vegetal patrimony of this archipelago Verde.