Bixinoids Derived from Bixa orellana as a Potential Zika Virus Inhibitor Using Molecular Simulations. Antiviral Effect on the Zika Virus of Bixinoids

Abstract Zika fever is a viral infection of great relevance in public health, especially in tropic regions, in which there is a predominance of mosquitoes of the genus Aedes, vectors of the disease. Microcephaly in neonatal children and Guillain-Barré syndrome in adults can be caused by the action of the Zika virus (ZIKV). Non-structural proteins, such as NS2B, NS3 and NS5, are important pharmacological targets, due to their action in the life cycle. The absence of anti-Zika drugs raises new research, including prospecting for natural products. This work investigated the in silico antiviral activity of bixin and six other derived molecules against the Zika viral proteins NS2B-NS3 and NS5. The optimized structure was subjected to molecular docking to characterize the interaction between bixinoids and ZIKV non-structural proteins, where significant interactions were observed with amino acid residues in the catalytic site in each enzyme. These results suggest that bixin and ethyl bixin has the potential to interfere with the enzymatic activity of NS2B, NS3 and NS5, thus being an indication of being a promising anti-Zika agent.

Ação cicatrizante da nanopartícula de prata com norbixina em queimaduras / Healing action of silver nanoparticle with norbixin on burns

Introdução: A queimadura é uma injúria que altera a integridade da pele, decorrente de traumas térmicos. Dentre os compostos não convencionais utilizados na cicatrização de feridas estão a norbixina e as preparações com prata. Objetivo: avaliar a ação cicatrizante da nanopartícula de prata associada à norbixina em queimaduras de Mus musculus. Métodos: Inicialmente, preparou-se uma solução nanoprata/norbixina e a partir desta obteve-se o gel teste. Posteriormente dividiu-se os animais em 3 grupos, sendo negativo (sem tratamento), positivo (sulfadiazina de prata) e teste (gel teste). Nestes animais houve a indução das queimaduras. No 7º e 14º dia realizou-se a eutanásia e os tecidos lesionados foram coletados para análise microscópica. Resultado: Verificou-se potencial vantagem do grupo teste em relação ao negativo e igualdade comparada ao positivo. Conclusão: A nanopartícula de prata associada à norbixina representa uma fonte alternativa para a cicatrização de queimaduras. (AU)

Introduction: Burning is an injury that alters the integrity of the skin, due to thermal trauma. Among the non-conventional compounds used in wound healing are norbixin and silver preparations. Objective: to evaluate the cicatrizing action of silver nanoparticle associated with norbixina in Mus musculus burns. Methods: Initially, a nanoprata / norbixin solution was prepared and from this solution the test gel was obtained. Afterwards the animals were divided into 3 groups, being negative (without treatment), positive (silver sulfadiazine) and test (gel test). In these animals, there was the induction of burns. On the 7th and 14th day, euthanasia was performed and the injured tissues were collected for microscopic analysis. Result: There was a potential advantage of the test group in relation to negative and equality compared to positive. Conclusion: The silver nanoparticle associated with norbixin represents an alternative source for the healing of burns. (AU)

Extracción de compuestos fenólicos y actividad antioxidante de hojas de Bixa orellana L. (achiote) / Extraction of phenolic compounds and antioxidant activity from leaves of Bixa orellana L. (achiote)

Introducción: Bixa orellana L. también conocida como achiote, es una planta con un rico depósito de compuestos bioactivos, tales como, saponinas, alcaloides y flavonoides, a los cuales se les atribuyen propiedades fisiológicas entre las que se encuentran: actividad antimicrobiana, antiinflamatoria, antialérgica, antiviral, anticancerígena, antioxidante, entre otras. Objetivos: evaluar el efecto del tiempo de extracción y la relación solvente/ sobre el contenido de fenoles totales, así como el efecto del contenido de sólidos y el pH de la solución, sobre la actividad antioxidante del extracto de hojas de B. orellana. Métodos: el contenido total de fenoles fue evaluado por el método de Folin-Ciocalteu. La actividad antioxidante se determinó por los métodos espectrofotométricos de reacción con el radical 2,2´-azino-bis (3-etilbenzotiazolin-6- ácido sulfónico) y la medida de la capacidad reductora sobre el Fe+3, los resultados se expresaron como micromoles de equivalentes Trolox por gramo de extracto (µmol ET.g-1). Resultados: las condiciones del proceso que más favorecen la extracción de compuestos fenólicos desde las hojas de Bixa orellana L. son: tiempo de extracción de 60 h y relación solvente/ hojas (v/p) de 4/1. El contenido máximo de fenoles totales fue de 144,77 ± 9,66 mgAT.g-1, que al someterlo a una solución de pH de 8 y 11,7 °Brix, presenta una actividad antioxidante de 4406,83 ± 43,30 µmol ET.g-1 por el método de reacción con el radical 2,2´-azino-bis (3-etilbenzotiazolin-6- ácido sulfónico) y 4547,22 ± 53,19 µmolET.g-1 por el método de medida de la capacidad reductora sobre el Fe+3. Conclusiones: se demostró que la cantidad de fenoles totales extraídos de hojas de B. orellana dependen de la relación solvente/material vegetal y del tiempo de extracción; asimismo, se encontró que el pH tiene efecto sobre la actividad antioxidante determinada por la reacción con el radical 2,2´-azino-bis (3-etilbenzotiazolin-6- ácido sulfónico) y la medida de la capacidad reductora sobre el Fe+3(AU)

Introduction: Bixa orellana L. also known as annatto, is a plant with a high content of bioactive compounds, such as saponins, alkaloids and flavonoids that have physiological properties as antimicrobial, anti-inflammatory, anti-allergenic, antiviral, anticarcinogenic and antioxidant properties, among others. Objectives: To evaluate the effect of extraction time and the solvent/ leaf ratio over the total phenolic content and the effect of solids and pH of the solution on the antioxidant activity in extracts from Bixa orellana leaves. Methods : The ethanol extract of leaves of Bixa orellana was obtained by percolation and filtering. Total phenol content was evaluated by the Folin-Ciocalteu. The antioxidant activity was determined by spectrophotometric methods as reaction with 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and ferric reducing antioxidant power, the results were expressed as micromoles of Trolox equivalents per gram of extract (µmolTE.g -1). Results: Process conditions that improve the extraction of phenolic compounds from Bixa. orellana extract are: extraction time of 60 h and solvent/ leaves ratio (v/w) of 4/1. The maximum total phenol content was 144.77 ± 9.66mgAT.g-1, which when subject to a solution of pH 8 and 11.7 °Brix, has an antioxidant activity of 4406.83 ± 43.30 µmolTE.g-1 by the 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) reaction and 4547.22 ± 53.19 µmolET.g-1 by ferric reducing antioxidant power. Conclusion: It showed that the amount of TF extracted from leaves of Bixa orellana depend on the solvent/ leaves ratio and the extraction time. In addition, it found that the pH has an effect on the antioxidant activity determined by the methods 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) reaction and ferric reducing antioxidant power(AU)

La Bixa orellana L en el tratamiento de afecciones estomatológicas, un tema aún por estudiar / The Bixa orellana L in treatment of stomatology affections: a subject that hasn't studied yet

De las semillas de la planta tropical Bixa orellana L (bija) se extrae un pigmento (el annatto) que està compuesto bßsicamente por carotenoides (bixina/nor-bixina). Por su resistencia a la acción de los agentes químicos, pero no a los efectos del sol, se emplea con preferencia para colorear alimentos y bebidas. La dosis diaria permitida recomendada por la OMS es de 0-0,065 mg/kg de peso corporal. El annato es un colorante con muy baja toxicidad para el humano, reportàndose escasos incidentes de eventos alérgicos. A los extractos de bija le han sido demostrados diversas propiedades farmacológicas, entre las cuales se encuentran: antitumoral, antiinflamatoria, astringente, emoliente, antiséptica, antibacteriana, antioxidante, cicatrizante entre otras y se ha indicado en el tratamiento de infecciones bacterianas de forma general, estomatitis, y en la curación de heridas y quemaduras. Teniendo en cuenta que en el arsenal terapéutico al alcance del estomatólogo son escasos los productos de acción local cicatrizante, antioxidante, antiinflamatoria y antimicrobiana y mucho menos un producto que reúna todas estas propiedades juntas, es que se procedió a realizar una actualización bibliogràfica del tema Bixa orellana L, referido a su composición química, toxicología y efectos farmacológicos de interés para el tratamiento potencial de desórdenes en el campo de la estomatología. Existen evidencias de la utilidad de estos extractos para el tratamiento de desórdenes estomatológicos, pero estas deben aún ser validadas desde el punto de vista clínico con ensayos realizados de acuerdo con las buenas pràcticas clínicas, antes de cualquier aplicación en los servicios estomatológicos cubanos.

From the Bixa orellana L (bija) tropical plant seeds a pigment (annatto) was extracted which is basically composed by carotenoids (bixine/nor-bixine). Due to its resistance to chemical agent's action but not to sun effects, it is used preferably to food and drinks coloring. Daily dose allowance recommended by HWO is of 0-0,065 mg/kg/bw. Annate is a coloring agent with a very low toxicity for humans, even when some low rates of allergic events have been reported. Annate extracts have different pharmacological properties including the antitumor, anti-inflammatory, astringent, emollient, antiseptic, antibacterial, antioxidant, cicatrizant among others and has been prescribed in wounds and burns cure. Considering that in the therapeutical array available for stomatologist the cicatrizant antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial local actions are limited and by no means a product fulfilling all these properties together, we made a bibliographic updating of Bixa orellana L subject related to its chemical, toxicology composition and interesting pharmacological effects for potential treatment of stomatology disorders. There are evidences on usefulness of these extracts for stomatology disorders, but these must to be still validated from the clinical point of view with trials performed according to the good clinical practices before any application in Cuban stomatology services.

La Bixa orellana L como posible sustancia reveladora de placa dentobacteriana / Bixa orellana L: a potential substance for detection of dentobacterial plaque

En la actualidad las plantas naturales se han convertido en una importante fuente de elaboración de medicamentos, lo que nos ha motivado a realizar una revisión bibliográfica sobre la Bixa orellana L. Este es un producto natural fácilmente asequible en nuestro medio por encontrarse ampliamente distribuido en nuestro territorio, y apoyándonos en sus ya conocidas propiedades de tinción en alimentos, surge la idea de su posible uso estomatológico como sustancia reveladora de placa dentobacteriana. Es objetivo del trabajo ampliar conocimientos sobre las propiedades y uso de Bixa orellana L en los seres humanos. Se revisaron artículos originales y de revisión localizados mediante Pub-Med, Google, revistas internacionales y nacionales reconocidas. Se ha demostrado que la Bixa no provoca alteraciones patológicas en el ser humano y tiene importantes propiedades: antifúngicas, antipiréticas, antibacterianas, antiinflamatorias y antigonorreicas, entre otras, y se utiliza en la tinción de alimentos como: mantequilla, quesos y aceites. Con esta propuesta pretendemos incrementar las actividades de promoción y prevención de la caries dental y las periodontopatías, elevar el nivel de educación para la salud dental en nuestra población, disminuir los tratamientos curativos, prolongando así la salud de los dientes remanentes(AU)

At the present time natural plants become a significant drug manufacture source, thus, we made a bibliographic review on Bixa orellana L. This is a natural product easily accessible since it is fully distributed in our country, and due to its known dyeing properties in foods, arise the idea of its potential Stomatology use as a revealing substance of dentobacterial plaque. To expand our knowledges on the properties and use of Bixa orellana L in human being. We reviewed the original papers retrieved by Pub-Med, Google, and recognized international and national journals. It has been demonstrated that Bixa does not provokes pathologic alterations in human being and also has significant antifungal, antipyretic, antibacterial, anti-inflammatory, and anti-gonorrhea properties among others, and it is used in food dyeing: butter, cheeses, and oils. With this proposal, we try to increase the promotion and prevention activities of dental caries and the periodontal diseases, to raise the educational level for dental hygiene in our population, to decrease the curative treatments, thus extending the remnant teeth health(AU)

Efecto del extracto hidroalcohólico liofilizado de hojas de Bixa Orellana (achiote), en la secreción gástrica de ratas / Bixa orellana (achiote) hydroalcoholic liofilized leaves effects on rats' gastric secretion

Objetivo: Determinar el efecto del extracto hidroalcohólico de hojas Bixa orellana (achiote) sobre los niveles de grupos sulfidrilos no proteicos (GS-NP), moco gástrico, pH y acidez total de la secreción gástrica. Diseño: Estudio prospectivo, analíticoexperimental y transversal. Lugar: Laboratorios del Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Material biológico: Para evaluar el efecto del extracto sobre la mucosa gástrica se utilizó el modelo de la ligadura pilórica, propuesto por Vissher y modificado por Sandoval. En la determinación de GS-NP se utilizó el método de Sadlak y Lindsay; la producción de moco gástrico fue según Corne, el Ph por potenciómetro y la acidez total por titulación con NaOH. Principales medidas de resultados: Niveles de grupos sulfidrilos no proteicos (GS-NP), moco gástrico, pH y acidez total. Resultados: El extracto hidroalcohólico de hojas de Bixa orellana incrementó los GS-NP en 133 y 168 por ciento (p menor que 0,01), a las dosis de 100 y 200 mg/kg, y la producción de moco, en 39,4 por ciento y 44,9 por ciento, respectivamente, a las dosis de 200 y 400 mg/kg (p menor que 0,01). Sin embargo, solo en el grupo que recibió la dosis de 400 mg/kg de peso se produjo un descenso de pH de forma significativa (p menor que 0,05). Por otro lado, la acidez total a la dosis de extracto 100, 200 y 400 mg/kg presentaron un incremento de 62,3 por ciento, 58,2 por ciento y 166,6 por ciento, respectivamente (p menor que 0,01). Conclusiones: El tratamiento con extracto hidroalcohólico de Bixa orellana incrementa la producción de GS-NP y moco gástrico, sin inhibición de la acidez total.

Objective: To determine the effect of Bixa orellana (achiote) leaves hydroalcoholic extract on non-protein sulphydryles groups (NP-SG), gastric mucus pH and gastric secretion total acidity. Design: Prospective, analytical-experimental and transversal study. Setting: Biochemistry and Nutrition Research Centre, Faculty of Medicine, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Biologic material: To determine the effect of the extract on gastric mucosa we used the pyloric ligation model proposed by Vissher and modified by Sandoval. For NPSG determination Sadlak and Lindsay method was used, CorneÆs method for gastric mucus production, pH and total acidity potentiometer by titration with NaOH. Main outcome measures: Levels of sulphydryle non-protein groups (NP-SG), gastric mucus, pH and total acidity. Results: Bixa orellana leaves hydroalcoholic extract NP-SG increased in 133 per cent and 168 per cent (p minor 0,01) at 100 and 200 mg/kg doses and increased mucus production in 39,4 per cent and 44,9 per cent respectively at 200 and 400 mg/kg doses (p minor 0,01). Only in the group receiving the 400 mg/ kg dose there was a significant pH decrease (p minor 0,05). On the other hand, at 100, 200 and 400 mg/kg extract doses total acidity increased 62,3 per cent, 58,2 per cent and 166,6 per cent respectively (p minor 0,01). Conclusions: Treatment with Bixa orellana leaves extract increases the production of mucus and GS-NP but does not inhibit total acidity.

Evaluación de 30 individuos de bixa orellana l. y su correlación con el polvo de annato / Bhixa orellana evaluation in 30 persons and their correlation with annato power

Se investigaron los métodos de extracción del annato de las semillas del achiote utilizando agua potable, solución de carbonato de sodio y solución de hidroxido de sodio. En la extracción con hidróxido de sodio deluido se obtuvo 28,37 por ciento de rendimiento. Se utilizó semillas enteras de 13 individuos de achiote procedentes de Tarapoto y 17 de Pucallpa, previamente maceradas con agua potable durante 60min tratadas 2 veces con NaoH 0,5 por ciento y 4 veces con agua potable. La relación semilla:solvente fue de 1:3 para cada etapa y el tiempo de extracción 10 min. El annato obtenido mostró una consistencia seca y quebradiza permitiéndo una molienda fina. Las muestras de Tarapoto tienen 1,35 g por ciento de bixina en la semilla y 17.84 g por ciento en el annato, mientras que las de Pucallpa tienen 1,95 g por ciento en la semilla y 19,42 g por ciento en el annato. Se realizó por último un análisis de correlación-regresión entre el porcentaje de bixina en semillas iniciales y el porcentaje de bixina en el annato obtenido, teniendo en cuenta la influencia de variables tales como: por ciento humedad, por ciento extracción, por ciento rendimiento, por ciento grasa, tamaño y otras en este análisis.