Versão On-line ISBN 978-85-8015-075-9Cadernos PDE

OS DESAFIOS DA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSENA PERSPECTIVA DO PROFESSOR PDE

Produções Didático-Pedagógicas

PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA

TURMA - PDE/2013

Título: Plantas Medicinais e o Estudo das Funções Orgânicas

Autor Maria Regina Marochio

Disciplina/Área Química

Escola de Implementação do Projeto e sua localização

Colégio Estadual Vinícius de Moraes EFMPM

Município da escola Tupãssi

Núcleo Regional de Educação

Assis Chateaubriand

Professor Orientador Conceição de Fátima Alves Olguin

Instituição de Ensino Superior

Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE

Relação Interdisciplinar

Resumo

O emprego de plantas medicinais faz parte do cotidiano dos alunos, pois estes fazem uso dessas plantas levando em conta apenas o conhecimento popular sobre seu poder de cura. Assim, o objetivo desse trabalho é a partir deste tema, identificar as funções orgânicas presentes nos princípios ativos contidos nas plantas medicinais e conscientizar os alunos, que sua ação terapêutica é devida as substâncias químicas nelas presentes e que seu uso abusivo pode ser tóxico ao organismo. Como recurso metodológico será utilizado a cromatografia para detectar os princípios ativos das plantas, aproximando a teoria da prática tornando as aulas de Química mais atrativas.

Palavras-chave Funções orgânicas; plantas medicinais; experimentação; cromatografia.

Formato do Material Didático

Unidade didática

Público Alvo Alunos de 3º ano do ensino médio

INTRODUÇÃO

A Química é uma ciência voltada às transformações geradoras de novos

materiais. É sabido contudo, que a maior parte dos alunos vê a disciplina de

Química como de difícil compreensão. Essa visão está provavelmente relacionada à

forma como ela é tratada em sala de aula, onde é dada bastante ênfase à simples

memorização de nomes e fórmulas e à resolução de situações problema, na maioria

das vezes sem a devida contextualização (CARDOSO e COLINVAUX, 1999).

As DCE's (Diretrizes Curriculares da Educação Básica) enfatizam que o

ensino de Química deve ser contextualizado e ter significado prático no cotidiano do

aluno. Nesse sentido, o conteúdo de funções orgânicas pode ser explorado a partir

dos princípios ativos presentes em plantas medicinais.

O uso de plantas medicinais vem desde a antiguidade, é um costume

passado de geração a geração. Este tema faz parte do cotidiano dos alunos, pois

estes já fazem uso dessas plantas levando em consideração apenas o

conhecimento popular sobre o seu poder de cura, sem conhecer uma possível ação

tóxica da planta sobre o organismo.

Portanto a abordagem deste tema proporcionará, além da possibilidade de

trabalhar alguns conteúdos de Química orgânica, um momento de reflexão quanto

ao uso indiscriminado de plantas classificadas como medicinais.

Assim, o objetivo desse material didático, é a melhoria no ensino

aprendizagem de Química através da identificação das funções orgânicas, tomando

como base os princípios ativos presentes nas plantas medicinais, e utilizar a

experimentação como recurso metodológico para aproximar a teoria da prática.

DESENVOLVIMENTO Você sabe o que é uma planta medicinal? Já utilizou alguma? Sabe como

surgiu o costume do uso de plantas para tratar de enfermidades?

Essa história não é recente, segundo Martins e colaboradores (1998), a

história da utilização das plantas para cuidar da saúde talvez seja tão antiga como o

próprio homem. Os primeiros registros sobre o uso de plantas no tratamento de

doenças se referem ao Papiro de Ébers que pertence a XVIII Dinastia Egípcia, (1550

a.C. à 1295 a.C.), onde são relatadas aproximadamente cem doenças e várias

drogas de origem animal, vegetal e mineral, levando a crer que o povo do antigo

Egito usava essas plantas para produzir medicamentos como purgantes, vermífugos,

diuréticos entre outros (ARGENTA e col., 2011).

Algumas substâncias presentes em plantas medicinais são utilizadas pelo

homem há mais de três mil anos. É o caso dos alcaloides como o ópio extraído da

papoula por volta de 1.400 a 1.200 a.C., na região do mediterrâneo, e de alcaloides

extraídos de raízes de plantas na Índia por volta do ano 1.000 a.C., usados para

tratamento de diversas enfermidades, desde mordidas de cobras até demência

(NETO e CAETANO, 2005).

No Brasil, o uso de plantas medicinais já existia com os índios. Quando os

primeiros europeus chegaram, se depararam com uma grande quantidade de

plantas medicinais utilizadas pelas tribos, das quais eles também começaram a fazer

uso, pois não dispunham de outros tipos de medicamentos. Atualmente no Brasil a

medicina popular tem despertado interesse de muitos pesquisadores com a intenção

O homem usa plantas medicinais na recuperação da saúde ao

longo dos tempos, desde as formas mais simples de tratamento

local, provavelmente utilizada pelo homem das cavernas, até as

formas tecnologicamente sofisticadas da fabricação industrial,

utilizada pelo homem moderno (LORENZI e MATOS, 2008, p.11).

de descobrir novos princípios ativos (LORENZI e MATOS, 2008).

MAS AFINAL, O QUE É UMA PLANTA MEDICINAL?

Para Martins e colaboradores (1998), planta medicinal pode ser definida como

aquela que contém um ou mais de um princípio ativo, que lhe confere ação

terapêutica. A Organização Mundial da Saúde (OMS) considera que planta

medicinal é todo e qualquer vegetal que possui, em um ou mais órgãos, substâncias

que podem ser utilizadas com fins terapêuticos ou que sejam precursoras de

fármacos semissintéticos (JUNIOR, PINTO e MACIEL, 2005).

Figura 1: Banana. Fonte: Maria Regina Marochio

O uso de plantas medicinais vem apresentando aumento nos últimos anos,

conforme dados da OMS. Em alguns países da Ásia e da África, 80% da população

depende da medicina tradicional para cuidados da saúde primária, entre eles, o

tratamento de várias doenças infecciosas e crônicas (JUNIOR, PINTO e MACIEL,

2005).

As plantas medicinais podem ser muito úteis no cuidado da saúde humana,

contudo, seu uso dever ser bem orientado, pois muitas plantas possuem princípios

ativos com poder tóxico, não só para seres humanos, como também para os animais

em geral (SIMÕES e col., 2000).

Segundo um estudo realizado em 2007 pelo

Instituto de Pesquisa de Alimento e Nutrição, nas

Filipinas, ingerir de duas a três bananas por dia é

uma ótima maneira de combater a depressão. O

responsável por essa façanha, de acordo com os

cientistas, seria um composto chamado triptofano,

que estimula a produção de serotonina.

E você, já fez uso de alguma planta medicinal? Vamos fazer um levantamento

de dados a respeito de seu uso. Leve os questionamentos e responda junto com

sua família:

ATIVIDADE 1

Em sua casa, quando alguém apresenta alguma indisposição, é utilizado algum tipo

de planta medicinal?

( ) sim ( ) não

Caso tenha respondido sim à pergunta anterior, qual ou quais plantas são usadas? ___________________________________________________________________

Como você as prepara?

( ) chás ( ) xaropes ( ) outros_____________________________________

Você confia na eficácia das plantas medicinais?

( ) sim ( ) não ( ) as vezes

De onde veio o conhecimento sobre o uso de plantas medicinais em sua família?

( ) pais ( ) avós ( ) vizinhos ( ) livros ( ) outros_________________

Você sabia que algumas plantas medicinais podem apresentar efeitos colaterais

indesejados e até mesmo serem tóxicas?

( ) sim ( ) não

ATIVIDADE 2

Entre as plantas medicinais algumas podem ser tóxicas para o organismo,

podendo ser chamadas comumente de plantas venenosas. Por isso o uso de plantas

medicinais deve ser feito de maneira consciente, ficando atento a reações adversas

que essas plantas podem causar a saúde. Você conhece alguma planta tóxica?

Pesquisar o nome de cinco plantas tóxicas e seus efeitos para o organismo.

A QUIMICA PRESENTE NAS PLANTAS MEDICINAIS

São os princípios ativos os responsáveis pela ação terapêutica de uma planta.

Segundo Silva e colaboradores (1995), princípios ativos são substâncias ou grupo

delas, quimicamente definidas, cujo efeito terapêutico é conhecido e responsável

pelas ações farmacológicas da planta medicinal. Uma planta precursora de

medicamento é o salgueiro (árvore do gênero Salix).

Figura 2: Salgueiro.

Fonte:http://www.publicdomainpictures.net/view-mage.php?image=17360&picture=weeping-

willow

No antigo Egito a casca do salgueiro era utilizada para extrair um princípio

ativo conhecido por salicina (fig. 3A). Essa substância era usada para o tratamento

de dores reumáticas, febres e calafrios. Em 1860 o químico alemão Hermann Kolbe

conseguiu em laboratório, preparar um derivado da salicina, que ficou conhecido

como aspirina (fig. 3B) (FELTRE, 2004).

(A) (B)

Figuras 3A. Salicina; 3B. ácido acetilsalicílico (aspirina).

Durante séculos o salgueiro tem sido

usado na medicina chinesa e na

Europa para o tratamento de dor,

cefaléia, e de doenças inflamatórias

como bursite e tendinite?

As plantas sintetizam compostos químicos a partir da luz solar, dos nutrientes

e da água absorvida pelas raízes. O início do processo se dá através da

fotossíntese onde o gás carbônico e a água reagem formando açúcares e gás

oxigênio.

Figura 4: fotossíntese.

Fonte: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto

O gás oxigênio é liberado para atmosfera enquanto que os açúcares serão

transformados em outras substâncias, conhecidas como metabólitos secundários

(PERES, 2004), dentre os quais pode-se citar: os terpenos, compostos fenólicos,

alcaloides, saponinas, taninos e flavonoides.

ATIVIDADE 3

A partir da coleta de dados feita pelos alunos, sobre o uso de plantas

medicinais na sua família, realizar uma pesquisa em livros e na internet sobre alguns

princípios ativos presentes nas plantas mais usadas pelos alunos.

Numa primeira fase, os alunos são separados em grupos, onde cada grupo

ficará responsável por pesquisar alguns princípios ativos presentes em uma ou duas

das plantas medicinais levantadas em sua pesquisa junto à família. A pesquisa

deverá ser realizada em livros específicos sobre o assunto e no Paraná Digital em

sites afins. A pesquisa digital deverá ser encaminhada pelo professor, o qual dará o

direcionamento sobre os sites mais apropriados. A seguir, deverão ser anotados os

nomes e as fórmulas estruturais planas dos principais compostos pesquisados.

ATIVIDADE 4

De posse das fórmulas estruturais planas pesquisadas, fazer a identificação

das principais funções orgânicas presentes nas estruturas desses princípios ativos.

ATIVIDADE 5

Aula prática:

ASSUNTO: Cromatografia do espinafre.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A Cromatografia foi primeiramente empregada em 1906 pelo botânico russo

Mikhael Semenovich Tswett ao descrever o método de separação dos componentes

de extratos de folhas. Esse método consiste num processo físico químico de

separação e identificação das substâncias químicas presentes numa mistura, que

ocorre devido a diferença entre duas fases que não se misturam, a fase móvel e a

fase estacionária (DEGANI, CASS e VIEIRA, 1998). A fase móvel é uma mistura

que contém os componentes que se quer separar.

A separação dos componentes de uma mistura por cromatografia ocorre

devido à sua polaridade. De modo geral, um soluto polar tende a se dissolver em um

solvente também polar, enquanto que um soluto apolar tende a se dissolver em um

solvente apolar (PERUZZO e CANTO, 2006).

O processo físico da cromatografia envolve interações entre o solvente e os

solutos nele contidos. Essas interações podem ser relativas à polaridade,

solubilidade e tamanho das moléculas do soluto (SIMÕES e col., 2002).

Segundo Simões e colaboradores (2002), a cromatografia envolve as

seguintes etapas:

- montagem da coluna ou placa da fase estacionária, o suporte e preparação da fase

móvel;

- aplicação da amostra;

- desenvolvimento: passagem de um solvente escolhido - fase móvel - através da

fase estacionária;

- revelação/visualização: observação e análise das diferentes zonas de

distribuição/separação dos compostos.

OBJETIVO

Separar a clorofila e o β-caroteno do extrato de folhas do espinafre a partir da

cromatografia de coluna.

MATERIAIS

Preparação do extrato:

6 ou 7 folhas de espinafre;

5 mL de etanol (96% ou superior);

10 mL de removedor de ceras;

0,5g de cloreto de sódio;

Almofariz com pistilo;

Copo de Becker;

Pipeta de Pasteur;

Proveta de 50mL.

Montagem da coluna cromatográfica:

Bureta ou seringa de 20mL sem o êmbolo;

Giz raspado (o suficiente para 7cm de coluna);

Algodão;

Suporte universal com garra;

50 mL de removedor de ceras (eluente);

Bastão de vidro.

Desenvolvimento da coluna:

50 mL de removedor de ceras:

Pipeta Pasteur;

10 frascos de penicilina ou tubo de ensaio com suporte.

PROCEDIMENTO

Preparação do extrato:

- Colocar 10 mL de removedor de ceras e 5 mL de etanol num tubo de ensaio.

- Separar 6 ou 7 folhas de espinafre colocando-as num almofariz para macerar

juntamente com a mistura de removedor e etanol.

- Deixar a mistura obtida em repouso por cerca de 15 minutos.

- Colocar 0,5g de cloreto de sódio no extrato obtido para "secar" a água residual.

Preparação da coluna:

- Prender a seringa ao suporte universal;

- Com auxílio de um bastão de vidro, colocar um pedaço pequeno de algodão no

fundo da seringa, tomando o cuidado de não compactá-lo;

- Raspar o giz e colocar na seringa até aproximadamente 7 cm;

- Com uma pipeta de Pasteur, colocar cuidadosamente o removedor de ceras aos

poucos, até que o líquido se infiltre por toda a coluna e comece a pingar;

- Recolher o eluente (removedor de ceras) em um frasco de penicilina, tomando

cuidado de não deixar a coluna de giz secar, mantendo sempre de 2mm a 5mm de

eluente acima da coluna de giz.

Separação cromatográfica:

- Com uma pipeta Pasteur, adicionar aos poucos 1 mL do extrato de espinafre sobre

a coluna. Ir adicionando o eluente aos poucos de maneira a manter de 2mm a 5mm

de eluente acima da coluna para não deixar a coluna secar (fig. 5).

Figura 5: coluna de cromatografia.

Fonte: Maria Regina Marochio

- Recolher o filtrado em frascos de penicilina ou tubos de ensaio até 1/4 do volume

do frasco para comparar a variação de cor, conforme a figura 6.

Figura 6: frações obtidas da cromatografia do espinafre.

Fonte: Maria Regina Marochio

QUESTÕES PARA SEREM RESPONDIDAS EM GRUPO.

a) Qual a cor da solução que saiu por primeiro pela coluna?

b) Sabendo que a água é uma substância polar, faça um teste misturando 5 mL de

água em 5 mL de removedor e depois diga se o eluente usado (removedor de ceras)

é polar ou apolar? Justifique sua resposta.

c) Qual a cor da solução que saiu nos últimos frascos? Essa é a cor característica da

clorofila.

d) A coloração obtida nas primeiras amostras é característica do β-caroteno. Porque

o β-caroteno saiu primeiro e por último saiu a clorofila?

AVALIAÇÃO

A avaliação será feita através da participação dos alunos nas atividades

propostas, entrega de material pesquisado e no desenvolvimento da aula prática.

ORIENTAÇÕES METODOLÓGICAS

O objetivo deste trabalho é abordar o conteúdo de funções orgânicas de

forma contextualizada, procurando relacionar a química ao cotidiano do aluno.

Assim, esse material foi elaborado em duas etapas. Uma teórica onde são

trabalhados assuntos relativos ao histórico e uso de plantas medicinais pelo homem,

juntamente com atividades de pesquisa e atividades direcionadas à aprendizagem

do conteúdo em questão. A segunda parte é uma aula prática a ser realizada em

laboratório, destinada a separar por cromatografia de coluna, o princípio ativo

β-caroteno presente em folhas de espinafre, onde também será abordado o conceito

básico de polaridade e solubilidade de soluções.

REFERÊNCIAS ARGENTA, S. C.; ARGENTA, L. C.; GIACOMELLI, S. R.; CEZAROTTO, V. S. PLANTAS MEDICINAIS: CULTURA POPULAR VERSUS CIÊCIAS. Rev. Eletrônica de Extensão da URI. Disponível em: <http://www.reitoria.uri.br/~vivencias/Numero_012/artigos/artigos_vivencias_12/n12_05.pdf>. Acesso em 23 de mar 2013. CARDOSO, S. P. e COLINVAUX, D. Explorando a Motivação Para Estudar Química. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/qn/v23n3/2827.pdf>. Acesso: 24 fev 2013. DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B. e VIEIRA, P. C. Cromatografia: um breve ensaio. Rev. Química Nova na Escola Nº 7, maio de 1998. Disponivel em : <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf>. Acesso em 10 abr 2013. FELTRE, R. Química. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. JUNIOR, V. F. V. e PINTO, A. C. MACIEL, M. A. M. Plantas Medicinais: cura segura? Rev. Quim. Nova, Vol. 28, No. 3, 519-528, 2005. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/qn/v28n3/24145.pdf>. Acesso em: 23 mar 2013. LORENZI, H. e MATOS, F. J. A. Plantas Medicinais no Brasil: nativas e exóticas. 2. ed. Nova Odessa, SP: Instituto Plantarum, 2008. MARTINS, E. R.; CASTRO. D. M.; CASTELLANI, D. C.; DIAS, J. E. Plantas Medicinais. Viçosa: UFV, Editora UFV, 1998. NETO, P. A. de S. P. CAETANO, L. C. Plantas medicinais do popular ao cientifico. Editora UFAL. Maceió – Alagoas. 2005. PERES, L. E. P. Metabolismo Secundário. Piracicaba. ESALQ/USP. 2004. Disponível em: <http://www.ufpel.edu.br/biotecnologia/gbiotec/site/content/paginadoprofessor/uploadsprofessor/ce5449dfcf0e02f741a5af86c3c5ae9a.pdf?PHPSESSID=faaa31248d8149ee235c5eb0cb54830e> Acesso em 10 set 2013. PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. QUÍMICA na abordagem do cotidiano. 4 ed. - São Paulo, Moderna 2006.

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO DO PARANÁ. Diretrizes Curriculares da Educação Básica: Química. Curitiba, 2008. SILVA, I. et. al. Noções Sobre o Organismo Humano e Utilização de Plantas Medicinais. Cascavel: Assoeste, 1995. SIMÕES, C. M. O. et. al. FARMACOGNOSIA da planta ao medicamento. 4.ed. Porto Alegre/Florianópolis : Ed. Universitária/UFRGS/Ed. da UFSC, 2002.