Avaliação do potencial antimalárico de Norantea brasiliensis Choisy (Marcgraviaceae) cultivada in vitro e in vivo

A malária é uma doença infecciosa causada por protozoários do gênero Plasmodium, transmitidos ao homem, principalmente, através da picada do mosquito infectado. O tratamento é realizado por meio do uso de drogas, como a cloroquina, uma vez que não há vacina eficiente contra a doença. Porém, a resistência dos parasitos aos medicamentos tem levado à busca por novas substâncias com atividade antimalárica, inclusive de origem vegetal. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade antimalárica de extratos metanólicos de Norantea brasiliensis cultivada sob condições in vivo e in vitro, espécie nativa ocorrente em restingas, com potencial medicinal já comprovado para várias atividades. Foram desenvolvidos protocolos de calogênese e cultura de raízes da espécie visando à definição de um sistema de produção de metabólitos. Para a cultura in vitro, explantes foram inoculados em meio líquido e sólido contendo diferentes fitorreguladores e concentrações. A partir da cultura de tecidos, foram testados extratos do material produzido biotecnologicamente para comparação com o material botânico cultivado no campo. Os testes sobre o potencial antimalárico foram realizados in vivo, utilizando-se camundongos infectados pelo Plasmodium berghei ANKA, e in vitro utilizando o Plasmodium falciparum. Em seguida foram administrados a cloroquina e os extratos vegetais. A parasitemia foi observada seguindo os protocolos já estabelecidos pelo Laboratório de Imunofarmacologia do Instituto Oswaldo Cruz (IOC). Resultados mostraram que explantes foliares e caulinares de plantas germinadas in vitro, inoculados em meio sólido B5 suplementado com 2,0 mg.mL-1 de ANA, são as melhores fontes para a produção de raízes, apresentando maiores valores de peso fresco e peso seco, mostrando-se um sistema promissor para a produção in vitro de metabólitos da espécie. A avaliação da atividade antimalárica in vivo revelou seu potencial a partir de extrato de raízes de planta cultivada in vivo, na concentração de 50 mg/kg apresentando redução significativa da parasitemia quando comparada com o controle não tratado. Paralelamente, nos testes in vitro a concentração de 100 μg/kg do extrato de raízes de planta cultivada in vivo apresentou diferença significativa quando comparada com as outras concentrações testadas e o controle negativo. Além disso, há uma tendência de aumento do efeito inibitório conforme o aumento da concentração do extrato. Os resultados indicam o potencial de atividade antimalárica em raízes de N. brasiliensis, sendo este estudo o primeiro realizado para a espécie

Estabelecimento de culturas de raízes in vitro e avaliação da produção de metabólitos secundários de Cleome spinosa Jacq. (Cleomaceae)

Cleome spinosa é uma espécie herbácea de uso na medicina popular, especialmente no Nordeste do Brasil. A cultura in vitro de raízes adventícias da espécie foi iniciada com segmentos radiculares (0,5 e 1,0 cm) obtidos a partir de duas fontes de explantes: plantas propagadas in vitro e plantas oriundas do processo de germinação in vitro. Os explantes foram inoculados em meio MS líquido suplementado ou não com as auxinas ANA, AIA e AIB em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 1,5; 3,0; 5,0 mg.L-1). As culturas foram mantidas em sala de crescimento, sob agitação (100 rpm) e sob fotoperíodo de 16h ou no escuro, com subculturas a cada 45 dias. Explantes oriundos de plantas propagadas in vitro também foram cultivados em meio contendo a citocinina BAP em associação com auxinas, na presença de sorbitol (isoladamente ou em associação com sacarose), em meio MS contendo redução na concentração total de sais minerais (MS1/2 e MS1/4) e em meio sólido. Os resultados mostraram que a adição de auxinas ao meio de cultura foi essencial à multiplicação das raízes, uma vez que em meio MS0 ocorreu significativo desenvolvimento de brotos. A suplementação com ANA não foi eficiente para a produção de raízes e acarretou no calejamento dos explantes, enquanto que a presença de AIA e AIB resultaram na multiplicação das raízes. Ainda assim, independentemente das manipulações realizadas no meio de cultivo, a capacidade de multiplicação mostrou-se reduzida. Uma expressiva multiplicação de raízes foi observada em culturas iniciadas a partir de explantes oriundos de plantas obtidas por germinação in vitro. A maior produção de biomassa foi alcançada em culturas iniciadas com segmentos radiculares de plantas obtidas por germinação in vitro cultivadas em meio contendo com 3,0 mg.L-1 de AIB e mantidas no escuro. Culturas estabelecidas nas melhores condições para acúmulo de biomassa foram acompanhadas por três subculturas, sendo avaliados períodos de cultura de 45 dias e de 60 dias. Culturas mantidas a intervalos de 45 dias apresentaram maior produção de raízes durante a segunda subcultura, enquanto que para o intervalo de 60 dias, embora tenha sido observada a capacidade de multiplicação das raízes, a maior produção de biomassa ocorreu nos primeiros 60 dias de cultivo. A partir de materiais in vivo e in vitro foram realizadas extrações com solventes de polaridade crescente (hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol) e os extratos foram submetidos a avaliações cromatográficas. As análises por cromatografia em camada delgada mostraram a presença de terpenos nos extratos obtidos com hexano e diclorometano, tanto em material obtido a campo como naqueles produzidos in vitro e de compostos fenólicos nos extratos em acetato de etila obtidos a partir de material de campo. Pelas análises por cromatografia líquida associada à espectrometria de massas foi possível observar a presença de flavonoides nas culturas in vitro, não detectados no material de campo. As análises por cromatografia de fase gasosa associada à espectrometria de massas apontaram a presença de esteroides nos extratos em hexano de raízes coletadas a campo e nas culturas in vitro de raízes. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da produção de culturas de raízes in vitro para a espécie C. spinosa e o potencial deste material para a produção de substâncias bioativas, algumas não encontradas em material coletado a campo

Produção in vitro, análise fitoquímica e avaliação da atividade antineoplásica de metabólitos de Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) obtidos por diferentes estratégias biotecnológicas

Hovenia dulcis Thunberg, natural da Ásia Oriental, é cultivada no Brasil onde é conhecida como uva-do-japão. A espécie possui várias indicações na medicina popular e alguns estudos apontam o seu potencial antineoplásico, tripanocida e hepatoprotetor. Metabólitos secundários são substâncias não essenciais para a sobrevivência celular, mas que fornecem vantagens adaptativas aos vegetais, sendo atribuído, para algumas delas, atividades biológicas importantes. Substâncias de interesse medicinal têm sido obtidas por técnicas da cultura de tecidos vegetais, como a calogênese e a cultura de células em suspensão, que permitem a síntese de matéria-prima de forma contínua e homogênea, independentemente de fatores ambientais e sazonais. O presente estudo objetivou o estabelecimento de culturas in vitro de H. dulcis, visando à produção de metabólitos de interesse, com vistas à avaliação do seu potencial antineoplásico sobre células K562. Foram testados protocolos para o estabelecimento de diferentes sistemas, como culturas de calos, de células em suspensão (CCS) e compact callus clusters (CCC) e ainda a avaliação do uso de elicitores na otimização de metabólitos produzidos in vitro. Foi verificado que a adição dos fitorreguladores KIN e TDZ, substituindo o BAP, não foi capaz de induzir a formação de calos friáveis, bem como a manutenção das culturas em ausência de luz. O uso do nitrato de prata promoveu a friabilidade de calos em todas as concentrações testadas, considerando-se 2,0 mg.L-1 a melhor concentração. Foram alcançadas taxas de 100% de formação de CCS tanto na presença, quanto em ausência de AgNO3. O maior acúmulo de biomassa foi verificado na concentração mais baixa de PIC (0,625 mg.L-1). A análise dos espectros de RMN indicou a presença de (+)-dihidromiricetina, (+)-galocatequina, hovenitina II, hovenosideo G, hodulosideo III, hodulosideo IV, hodulosideo I e hovenidulciosideo B1 nas culturas de calos friáveis. No estabelecimento de culturas CCC, observou-se a formação de calos compactos verdes em todas as concentrações de ANA testadas. O aumento da velocidade de rotação para 135 rpm aumentou a dispersão das células com consequente formação dos agregados celulares desejados. A seleção de linhagens celulares demonstrou ser um método eficiente na uniformização do tamanho desses agregados e tal uniformidade se manteve estável por mais de cinco subcultivos em 100% das culturas. Uma fração rica em saponinas foi obtida a partir dos agregados celulares, correspondendo a 1,46% da massa seca. A análise por RMN sugeriu a presença das saponinas Hovenosideo G e dos hovenidulciosideos A2 e B2. O uso de elicitores em cultura de calos mostrou-se adequado à produção de metabólitos secundários, sem alterações morfológicas nos mesmos. A elicitação alterou o perfil cromatográfico analisado por HPLC. Na elicitação com 5,0 mg.L-1 de extrato de levedura foi verificado um aumento de quase três vezes (12,280 3,396 equivalentes de quercetina/mg de extrato) na síntese de flavonoides. Finalmente, os estudos de ação antitumoral in vitro demonstraram citotoxicidade dos extratos de calos não elicitados de H. dulcis sobre linhagem de leucemia mieloide crônica (IC50 de 74,05 μg.mL-1.) e inibição do crescimento de tais células (K562), sugerindo o potencial antineoplásico para um produto biotecnológio (calo) desta espécie.

Efeitos da escarificação química e da concentração de nitrogênio sobre a germinação e o desenvolvimento in vitro de Vanilla planifolia Jack ex Andr. (Orchidaceae: Vanilloideae)

Vanilla planifolia é uma espécie com grande valor comercial, porém sua propagação é dificultada devido à baixa germinação de suas sementes. No presente estudo procurou-se avaliar a influência da escarificação destas sementes por meio da imersão em H2SO4 concentrado durante 60, 120 e 180 segundos, bem como de diferentes concentrações de nitrogênio sobre a germinação e o desenvolvimento das plântulas. Sessenta segundos de escarificação e 25% de nitrogênio no meio de cultura proporcionaram os melhores resultados sobre a germinação e desenvolvimento de V. planifolia, constituindo-se em um procedimento viável para a produção comercial dessa espécie.

Multiplicação in vitro DE Ficus carica L.: efeito da cinetina e do ácido giberélico

A cultura da figueira é afetada pelo vírus-do-mosaico e a cultura de tecidos é uma alternativa para se proceder à limpeza clonal. Neste trabalho, objetivou-se estudar o efeito da cinetina e GA3 na multiplicação in vitro da figueira. Segmentos nodais foram inoculados em meio de cultura WPM contendo as seguintes combinações de cinetina (0; 0,5; 1; 2 e 4 mg.L-1) e GA3 (0, 2, 4, 6 e 8 mg.L-1). Avaliaram-se número e comprimento dos brotos, peso da matéria fresca e seca da parte aérea, número de raízes, peso da matéria fresca e seca do sistema radicular e de calos. A utilização de 0,5 mg.L-1 de cinetina promoveu melhor taxa de multiplicação in vitro de Ficus carica. O GA3 reduziu a formação e multiplicação dos brotos e induziu ao estiolamento, à hiperidricidade, clorose e necrose apical das plântulas.

Propagação da espécie Trichilia catigua A. Juss (Catiguá)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tamanho ótimo de parcelas experimentais para experimentos in vitro com maracujazeiro

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Evaluación in vitro de hongos nativos antagonistas de Moniliophthora rereri (Cif. & Par., Evans et al.,) en el cultivo de cacao (Theobroma cacao L.)

El cacao es afectado por una diversidad de microorganismos patógenos, entre ellos el hongo Moniliophthora roreri (Cif. & Par., Evans et al.,) causante de la moniliasis, que es una de las enfermedades de mayor importancia de este cultivo. El uso irracional de plaguicidas sintéticos para el manejo de esta enfermedad ha generado problemas al agroecosistema y la salud humana, por lo que se está demandando el uso de alternativas agroecológicas. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación fue generar información acerca de la capacidad antagónica in vitro mostrada por hongos nativos contra la moniliasis del cacao. Se recolectaron muestras de suelo, hojas, corteza, frutos sanos y enfermos en tres zonas cacaoteras de Nicaragua para la caracterización morfológica del patógeno y de los potenciales microorganismos antagonistas. Las pruebas de antagonismo “in vitro” se realizaron a través de la técnica del cultivo dual. Se evaluó el crecimiento radial del patógeno y de los antagonistas, el porcentaje de inhibición del crecimiento radial (PICR) del patógeno y la capacidad de control biológico de los hongos antagonistas. Se probaron cuatro técnicas para la conservación de los hongos antagonistas. Se obtuvieron cuatro aislados del patógeno M. roreri y 17 aislados de hongos antagonistas. El PICR del patógeno ejercida por aislados del antagonista Trichoderma varió de 40.13% a 46.77%, en los aislados del antagonista Paecilomyces el PICR osciló entre 59.38% y 67.43%, en el único aislado del antagonista Clonostachys el PICR fue de 62.33%-67.22%. Los 17 aislados se ubicaron en las clases 1, 2 y 3 de la escala de valoración de antagonismo. La mejor técnica de conservación de hongos antagonistas y de M. roreri fue la de conservación con glicerol. Los resultados de este estudio indican que en el agroecosistema de cacao existen microorganismos nativos que tienen potencial para ser usados como agentes de control biológico del patógeno M. roreri.

Estudos preliminares para o cultivo in vitro de Sacha-Inchi.

A Plukenetia volubilis L., conhecida como sacha-inchi, é uma espécie amazônica que apresenta propriedades nutracêuticas de grande potencial para as indústrias farmacêutica e estética. Com a finalidade de contribuir para o desenvolvimento de técnicas de propagação in vitro, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de métodos de desinfestação e calogênese em explantes dessa espécie.

Estabelecimento de culturas de raízes e avaliação fitoquímica e da atividade antioxidante de Passiflora pohlii Mast

Passiflora pohlii Mast., conhecida como maracujá-do-campo ou maracujazinho, é uma espécie nativa do Brasil que apresenta características de interesse agronômico, principalmente em relação à tolerância a patógenos do solo pertencentes ao gênero Phytophtora sp, que provocam grandes prejuízos à cultura de maracujá. Embora ainda existam poucos trabalhos sobreesta espécie, estudos recentes com espécies do gênero descreveram atividades biológicas e farmacológicas em extratos de diferentes órgãos, incluindo folhas e raízes. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de culturas de raízes adventícias a partir de segmentos caulinares e radiculares excisados de plantas in vitro de P. pohlii e a avaliação do perfil fitoquímico e do potencial antioxidante dos extratos obtidos a partir de diferentes materiais obtidos in vitro, em comparação com plantas mantidas in vivo. Foram testados diferentes sistemas de cultura, além de tipos e concentrações de auxinas para a indução de raízes adventícias in vitro a partir de segmentos caulinares e radiculares. As culturas foram mantidas à temperatura de 252C, na presença ou ausência de luz. As respostas obtidas variaram de acordo com o tipo de explante utilizado. Segmentos internodais apresentaram a melhor taxa de indução de rizogênese em meio solidificado com ágar e suplementado com ANA a 2,7 μM, na ausência de luz, enquanto que segmentos radiculares tiveram maior taxa de proliferação em meio líquido sob agitação, suplementado com AIA a 2,85 μM, na ausência de luz. Os materiais botânicos produzidos in vitro, incluindo plantas completas e raízes adventícias obtidas a partir de segmentos internodais e radiculares, assim como plantas obtidas in vivo, foram utilizados para a produção de extratos etanólicos para a avaliação do perfil fitoquímico e da atividade antioxidante. As análises por CCD e CLAE-UV indicaram a presença de flavonoides e saponinas nos extratos de folhas de plantas mantidas in vivo e obtidas in vitro, enquanto que os extratos de raízes apresentaram apenas saponinas. Os extratos de folhas foram ainda submetidos à análise por CLAE-UV-IES-EM visando à identificação da massa molecular das substâncias encontradas. Foram identificados dois flavonoides, possivelmente isômeros, com massas moleculares de 607,2, nos extratos de folhas de plantas mantidas in vivo e obtidas in vitro. O potencial antioxidante dos diferentes materiais foi determinado pelos ensaios de 2,2-difenil-1-picril-hidrazila e CCD-DPPH. As maiores atividades antioxidantes foram observadas nos extratos de raízes primárias e secundárias excisadas de plantas mantidas in vivo. As estratégias de cultura de raízes in vitro descritas neste trabalho foram aplicadas com sucesso para P. pohlii. Além disso, a caracterização do perfil fitoquímico do material obtido in vitro e de plantas mantidas in vivo, assim como do seu potencial farmacológico, foi realizada pela primeira vez para a espécie

Protocolo para micropropagação de bananeira ‘Thap maeo’

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Germinação de sementes in vitro e desenvolvimento de plantas ex vitro de algodãozinho-do-campo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Producción acelerada de semilla de dos cultivares de quequisque (Xanthosoma spp.) a partir de plantas in vitro en la zona de Quilalí, Nueva Segovia

El cultivo del quequisque ( Xanthosoma spp.) fue establecido en el campo el 2 de diciembre del 2005 en Quilalí, Nueva Segovia. Se eval uó el potencial de propagación, utilizando la técnica de reproducción acelerada de semilla de vitroplantas de los cultivares de quequisque Blanco (Bco) y Nueva Guinea (NG), además el comportamiento morfológico, rendimiento y la incidencia del Virus del Mosaico del Dasheen (DsMV). El ensayo se estableció utilizando un esquema de diseño BCA con 4 bloques y densidad de 17,000 plantas ha -1 (1.0 x 0.60 m). Seis surcos de 25 plantas confor maron el bloque (150 plantas/bloque). Se analizaron estadísticamente las variables morfoló gicas, de rendimiento y de propagación. El cultivar Bco registró los mejores promedios en las variables morfológicas a excepción en número de hojas que fue obtenido por el cultivar NG. En el primer periodo de crecimiento a los 89 dds 9-12 % de las plantas presentaban síntomas de DsMV y más del 50 % de ellas estaban infectadas (prueba ELISA). A los 168 dds 100 % estaban ya infectadas. El peso de cormelos por hectárea en NG (6,270 kg ha -1 ) y Bco (5,100 kg ha -1 ) fue estadísticamente similar. El peso de cormelos por planta en NG (0.369 kg) fue superior estadísticamente que en Bco (0.29 kg). El cultivar Bco registró 47.57 y NG 31.42 yemas totales/planta. Con el total de plantas en el campo 2200 del cultivar NG y 2000 del cultivar Bco multiplicadas por el número total de yemas totales/planta se obtuvieron 164,264 plantas de buena calidad a ser establecidas en 9.6 ha. Con el numero de yemas obtenidas en cada cultivar por la densidad de siembra por hectárea se obtuvier on 808,690 plantas para el cultivar NG y 534,140 plantas para el cultivar Bco

Efeito acaricida in vitro de extratos de plantas do Pantanal no carrapato de bovinos, Rhipicephalus (Boophilus) microplus.

Estudou-se a ação acaricida dos extratos brutos etanólicos de 14 plantas do Pantanal sobre fêmeas ingurgitadas do carrapato-do-boi. Os bioensaios foram realizados em triplicatas pelo método de imersão das teleóginas e estimadas a produção de ovos, a eclodibilidade e a eficácia dos extratos. Extratos do lenho da raiz e da casca da raiz de Annona dioica, da raiz e da casca do caule de Simarouba versicolor, da raiz de Annona cornifolia e de Duguetia furfuracea tiveram atividade acaricida entre 50% e 100% e resposta dose-dependente. Extratos de Dimorphandra mollis, Magonia pubescens, Protium heptaphyllum, Hyptis crenata, Sebastiana hispida, Aspidosperma australe, Senna occidentalis e de Elyonurus muticus mostraram atividade acaricida baixa ou ausente (0% a 10%). Extratos da parte aérea de A. cornifolia, da planta inteira de Croton glandulosus e da casca do caule de Stryphnodendron obovatum mostraram atividade acaricida intermediária (10% a 20%). A alta atividade acaricida observada nos extratos de A. dioica, A. cornifolia e D. furfuracea indica ação de acetogeninas, moléculas naturais com várias atividades farmacológicas já descritas e presentes, principalmente, nas plantas da família Annonaceae.

Efeito da proporcao NH4+/NO3- na distribuicao de nitrato e na atividade in vitro da redutase do nitrato de plantas de Panicum maximum.

O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da nutricao nitrica e amoniacal na distribuicao de nitrato e na atividade in vitro da redutase do nitrato em plantas de capim coloniao ( Panicum maximum Jacq.). as plantas receberam 7 mM de nitrogenio nas forma N- NH4 +, N-NO3- ou combinadas nas seguintes proporcoes 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 e 100/0. A extracao enzigmatica foi feita em Tris-HCI 50mM pH 7,5, EDTA 0,5 mM e b-mercaptoetanol 10mM, e para o ensaio utilizou-se 200 mmoles de Tris-HCI pH 7,5, 20 mmoles KNO3, 0,1 mmol NADH e 0,1 mL de Triton X-100 1% no volume final de 2,0 mL. A concentracao de nitrato foi levemente superior na parte aerea quando as plantas receberam ambas as formas de nitrogenio, e na raiz seta decresceu com o aumento da proporcao de aminio. A atividade in vitro de redutase do nitrato so foi observada nas folhas e foi maior quando as plantas receberam ambas as formas de nitrogenio. Os resultados sugerem um efeito estimulador do amonio no tranporte de nitrato e na atividade de redutase do nitrato quando NO3- esta presente.