Caracterização molecular e morfofisiológica de diferentes isolados do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae e análise morfológica do processo de infecção em Boophilus microplus

A caracterização molecular e morfofisiológica de 28 isolados de Metarhizium ssp. foi avaliada por análises de seqüências do espaçador transcrito interno (ITS1 e ITS2), presença de elementos dsRNA e taxa de crescimento e esporulação em diferentes temperaturas e pH. A patogenicidade de 19 isolados do fungo entomopatogênico Metarhizium ssp. foi avaliada para fêmeas ingurgitadas do carrapato Boophilus microplus. As alterações cronológicas durante o processo de infecção Metarhizium anisopliae isolado E6 em B. microplus foi avaliada em detalhe por microscopia óptica e eletrônica de varredura e transmissão. O seqüenciamento do espaçador transcrito interno confirmou a identidade taxonômica dos isolados avaliados como M. anisopliae var. anisopliae ou M. anisopliae var. majus e mostrou que dois isolados (CG291 e CG423), previamente classificados como Metarhizium flavoviride, são pertencentes a M. anisopliae var. anisopliae. Os testes sobre a influência da temperatura e pH no desenvolvimento e esporulação dos isolados evidenciaram que a melhor temperatura de crescimento para a maioria desses foi 28oC e que o crescimento foi ótimo na faixa de pH entre 4 a 9. Os bioensaios mostraram que três isolados (C14, CG47 e CG97) foram altamente patogênicos para fêmeas ingurgitadas de B. microplus sendo tão virulentos quanto o isolado E6, previamente analisado, causando cerca de 90-100% de mortalidade ao 4o dia de infecção. Outros isolados foram menos virulentos ou não mostraram virulência para o carrapato. A presença de dsRNA foi avaliada em 28 isolados e detectada em 21 isolados. Vários padrões de dsRNA foram observados baseados no tamanho molecular analisado por eletroforese em gel de agarose. Nenhuma correlação foi observada entre a presença de dsRNA e a virulência do fungo. As observações microscópicas evidenciaram que o fungo M. anisopliae isolado E6 invade seu hospedeiro por penetração direta da cutícula, sendo que este processo envolveu as etapas de adesão e germinação dos conídios, formação do apressório e penetração do fungo na cutícula do hospedeiro. A adesão e germinação dos conídios na superfície da cutícula se iniciou após 24 h de infecção. Neste mesmo tempo, ocorreu diferenciação do apressório, estrutura que exerce a pressão mecânica durante o processo de penetração, sendo que este processo é facilitado pela ação de enzimas hidrolíticas secretadas pelo fungo. A penetração de algumas hifas ocorreu até 24 h após a infecção do fungo, embora, neste mesmo tempo de infecção, a maioria dos conídios ainda estivesse em processo de germinação. A penetração em massa do fungo foi observada 72 h após a infecção e, após 96 h, as hifas emergiram na superfície da cutícula para originarem novos conídios e assegurarem a perpetuação do fungo. A intensa invasão das hifas nos tecidos adjacentes confirmou a eficácia do isolado E6 na infecção do carrapato B. microplus.

Caracterização e isolamento de compostos bioactivos do fungo Laurobasidium lauri (Madre de louro)

Os objectivos deste trabalho consistiram em desenvolver um método de separação eficaz e reprodutível de modo a isolar as lactonas sesquiterpénicas - dehidrocostus e costunolida - de extractos do fungo parasita da espécie Laurus novocanariensis - Laurobasidium lauri; em testar os compostos relativamente às suas capacidades antioxidantes e bioactivas - citotoxicidade e alelopatia - e em obter uma quantidade considerável destas lactonas de modo a enviar para laboratórios em parceria para realização de testes de actividade anticancerígena in vitro (Instituto Canário de Investigação em Cancro), de antituberculose in vivo (Instituto politécnico Nacional, México), de actividade anti-inflamatória in vivo (UNIVALI, Brasil) e de actividade anti-ulcerativa in vivo. Neste trabalho foi possível isolar 116 mg de lactona costunolida com 97% de pureza através do fraccionamento do extracto de Madre de Louro em hexano pela técnica de cromatografia em coluna aberta com sistema de eluentes Hexano:Acetato de etilo (50:0 – 43:7 mL), procedendo à sua identificação por HPLC-MS e RMN 13C, não tendo sido possível atingir o mesmo objectivo para a lactona dehidrocostus. O extracto de Madre de Louro em Metanol demonstrou ser a amostra com maior poder antioxidante relativamente aos teste de ABTS, DPPH e FRAP, enquanto o extracto em Diclorometano apresentou maior poder antioxidante no teste do β-caroteno/ácido linoléico. No que toca aos ensaios biológicos, o extracto de madre de louro em hexano foi o que apresentou um valor de DL50 mais baixo (0,1mg/mL) representando assim maior poder de toxicidade perante as larvas de camarão (Artemia salina).

Avaliação do extrato do fungo caripia montagnei e de agonistas de PPAR - α no processo inflamatório

The mushrooms have been object of intense research in view of its potential raising of application in different sectors of the pharmacology and alimentary industry. Among diverse bioactive composites of polyssacharides nature that exist in the fungus the glucans are much searched. These are polymers of glucose and classified as the type of glicosidic linking [α, β]. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), ranscription factors belonging to the family of nuclear receptors that bind themselves o specific agonists, have shown their importance in controlling the inflammatory process. The aim of this study was to perform a chemical characterization of extract rom the mushroom Caripia montagnei, assess its antiinflammatory and antibacterial effect and determine if this effect occurs via PPAR. This mushroom is composed of carbohydrates (63.3±4.1%), lipids (21.4l±0.9%) and proteins (2.2± 0.3%). The aqueous solution resulting from the fractionation contained carbohydrates (98.7±3.3%) and protein (1.3±0.25%). Analyses of infrared spectrophotometry and of nuclear magnetic esonance demonstrated that the extract of mushroom C. montagnei is rich in β-glucans. In hioglycolate-induced peritonitis, the C. montagnei glucans (50 mg/kg) educed the inflammatory process in 65.5±5.2% and agonists, pharmacological igands, for PPAR: Wy-14643 (49.3±6.1%), PFOA (48.9±3.8%) and clofibrate in 45.2±3.2%. Sodium diclofenac showed a reduction of 81.65±0.6%. In the plantar edema, the glucans from C. montagnei (50 mg/kg) and L-NAME reduced the edema to a similar degree 91.4±0.3% and 92.8±0,5 %, respectively. In all the groups tested, nitric oxide (NO), an inflammation mediator, showed a significant reduction in the nitrate/nitrite levels when compared to the positive control (P<0.001). The C. montagnei glucans did not show cytotoxicity in the concentrations tested (2.5, 5.0, 10.0, 20.0 and 40.0 µg/100 µL). Antibacterial activity demonstrated that, unlike total extract, there was no inhibition of bacterial growth. The C. montagnei glucans show great potential for antiinflammatory applications. This effect suggests that it is mediated by PPAR activation and by COX and iNOS inhibition

Avaliação das propriedades farmacológicas de polissacarídeos do fungo Scleroderma nitidum

Several pharmacological properties have been attributed to isolated compounds from mushroom. Recently, have these compounds, especially the polysaccharides derived from mushrooms, modulate the immune system, and its antitumor, antiviral, antibiotic and antiinflammatory activities. This study assesses the possible pharmacological properties of the polysaccharides from Scleroderma nitidum mushroom. The centesimal composition of the tissue showed that this fungus is composed mainly of fibers (35.61%), ash (33.69%) and carbohydrates (25.31%). The chemical analysis of the polysaccharide fraction showed high levels of carbohydrates (94.71%) and low content of protein (5.29%). These polysaccharides are composed of glucose, galactose, mannose and fucose in the following molar ratios 0.156, 0.044, 0.025, 0.066 and the infrared analysis showed a possible polysaccharide-protein complex. The polysaccharides from Scleroderma nitidum showed antioxidant potential with concentration-dependent antioxidant activity compared to ascorbic acid. The analysis scavenging of superoxide radical and inhibition of lipid peroxidation showed that the polysaccharides from S. nitidum have an IC50 of 12.70 mg/ml and EC50 10.4 μg/ml, respectively. The antioxidant activity was confirmed by the presence of reducing potential of these polysaccharides. The effect of these polymers on the inflammatory process was tested using the carrageenan or histamine-induced paw edema model and the sodium thioglycolate or zymosan-induced model. The polysaccharides were effective in reducing edema (73% at 50 mg/kg) and cell infiltrate (37% at 10 mg/kg) in both inflammation models tested. Nitric oxide, a mediator in the inflammatory process, showed a reduction of around 26% at 10 mg/kg of body weight. Analysis of pro- and anti-inflammatory cytokines showed that in the groups treated with polysaccharides from S. nitidum there was an increase in cytokines such as IL-1ra, IL-10, and MIP-1β concomitant with the decrease in INF-γ (75%) and IL-2 (22%). We observed the influence of polysaccharides on the modulation of the expression of nuclear factor κB. Thus, polysaccharides from S. nitidum reduced the expression of NF-κB by up to 64%. The results obtained suggest that NF-κB modulation is one of the possible mechanisms that explain the anti-inflammatory effect of polysaccharides from the fungus S. nitidum.

Avaliação do potencial antioxidante e antiflamatório de galactomanana do fungo Tyllopiillus ballllouiii.

Polymers of mushroom cellular wall are recognized for presenting a lot of biological activities such as anti-inflammatory, antioxidant and anti-tumoral action. Polysaccharides from mushrooms of different molecular mass obtained mushrooms can activate leucocytes, stimulate fagocitic, citotoxic and antimicrobial activity including oxygen reactive species production. In this study were investigated chemical characteristics, in vitro antioxidant activity and anti-inflammatory action in an acute inflammation model of the polysaccharides extracted from Tylopilus ballouii. Results showed that were mainly extracted polysaccharides and that it primarily consisted of mannose and galactose with variable amounts of xylose and fucose. Infrared analysis showed a possible interation between this polysaccharides and proteins. In addition, molecular mass was about 140KDa. Antioxidant activity was tested by superoxide and hydroxyl radical scavenging assay, total antioxidant activity and lipid peroxidation assay. For superoxide and hydroxyl radical generation inhibition, polysaccharides have an IC50 of 2.36 and 0.36 mg/mL, respectively. Lipid peroxidation assay results showed that polysaccharides from Tylopilus ballouii present an IC50 of 3.42 mg/mL. Futhermore, anti-inflammatory assay showed that polysaccharides cause an paw edema decreasing in 32.8, 42 and 56% in 30, 50 and 70 mg/Kg dose, respectively. Thus, these results can indicate a possible use for these polysaccharides from Tylopilus ballouii as an anti-inflammatory and antioxidant.

Análises Estruturais e atividades biológicas de exopolissacarídeo extraído do fungo comestível pleurotus Sajor-Caju e de seu derivado sulfatado quimicamente.

The exopolysaccharides are extracellular compounds produced by some species of fungi and bacteria. It is suggested that these molecules, even when in the form of complex polysaccharide-peptide, are the main bioactive molecules of many fungus. Some of the biological activities displayed by these compounds can be accentuated and others may arise when you add chemically polar or nonpolar groups to polysaccharides. The fruiting body of Pleurotus sajor-caju produces a heteropolysaccharide with antineoplastic and antimicrobial activity, but other biological activities of this polymer have not been evaluated. In this work the exopolysaccharide of Pleurotus sajor-caju was sulfated chemically and structurally characterized. We also evaluated the antiproliferative, antioxidant and anticoagulant activities from native exopolysaccharide (PN) and its sulfated derivated (PS). Polyacrylamide gel electrophoresis, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance (¹³C) proved successful in sulfation of PN to obtain PS. Analysis by gas chromatography-mass spectroscopy showed that PN and PS are composed of mannose, galactose, 3-O-methyl-galactose and glucose in proportion percentage of 44,9:16,3:19,8:19 and 49, 7:14,4:17,7:18,2, respectively. The percentage of sulfate found in PS was 22.5%. Antioxidants assays revealed that the sulfation procedure affects differently the activities of exopolysaccharides, while the total antioxidant capacity, the scavenging activity of superoxide radical and ferric chelating were not affected by sulfation, on the other hand the chemical modification of PN enhanced the scavenging activity of hydroxyl radical and reducing power. PS also showed anticoagulant activity in a dose-dependent manner and clotting time was 3.0 times higher than the baseline value in APTT at 2 mg/mL. The exopolysaccharide not presented antiproliferative activity against HeLa tumor cells, but PS affects the cellular proliferation in a time-dependent manner. After 72 h, the inhibition rate of PS (2.0 mg/mL) on HeLa cells was about 60%. The results showed that PN sulfation increase some of their activities.

Purificação, caracterização e efeitos imunomodulatório e antiproliferativo de uma lectina do fungo Clavaria cristata (Holmsk.) Pers

A 140,0 kDa lectin was purified and characterized from the mushroom Clavaria cristata. The purification procedures from the crude extract of the mushroom comprised gel filtration chromatography on Sephacryl s200 and ion exchange on Resource Q column. The purified lectin agglutinated all types of human erythrocytes with preference for trypsinized type O erythrocytes. The haemagglutinating activity is dependent of Ca 2+ ions and was strongly inhibited by the glycoprotein bovine submaxillary mucin (BSM) up to the concentration of 0, 125 mg/mL. The C. cristata lectin (CcL) was stable in the pH range of 2,5-11,5 and termostable up to 80 °C. CcL molecular mass determined by gel filtration on a Superose 6 10 300 column was approximately 140,3 kDa. SDS polyacrilamide gel electrophoresis revealed a single band with a molecular mass of approximately 14,5 kDa, when the lectin was heated at 100 ⁰C in the presence or absence of β-mercaptoethanol. CcL induced activation of murine peritoneal macrophages in vitro resulting in the release of nitric oxide (NO), reaching the maximum production at 24 h. In experimental paw oedema model in mice, CcL showed proinflammatory activity being able to induce oedema formation. Cell viability of HepG2, MDA 435 e 3T3 cell lines was examined after 72 h of incubation with CcL in different concentrations (0,5-50 μg/mL). CcL inhibited HepG2 cells growth with an IC50 value of 50 μg/mL. In the present work, the observed immunomodulatory and antiproliferative effects indicate CcL as a possible immunomodulator compound, interfering in the macrophages immune response, taking possible anti-parasitic, anti-tumoral effects or diagnostic and/or therapeutic

Efeito de glucanas do fungo Caripia montagnei em modelo de inflamação intestinal induzida por tnbs em ratos Wistar e em células de carcinoma de cólon humano HT-29

Compounds derived from fungi has been the subject of many studies in order to broaden the knowledge of their bioactive potential. Polysaccharides from Caripia montagnei have been described to possess anti-inflammatory and antioxidant properties. In this study, glucans extracted from Caripia montagnei mushroom were chemically characterized and their effects evaluated at different doses and intervals of treatment. It was also described their action on colonic injury in the model of colitis induced by 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS), and its action on cells of the human colon carcinoma (HT-29). Compounds extracted of C. montagnei contain high level of carbohydrates (96%), low content of phenolic compounds (1.5%) and low contamination with proteins (2.5%). The (FT-IR) and (NMR) analysis showed that polysaccharides from this species of mushroom are composed of α- and β-glucans. The colonic damage was evaluated by macroscopic, histological, biochemical and immunologic analyses. The results showed a reduction of colonic lesions in all groups treated with the glucans of Caripia montagnei (GCM). GCM significantly reduced the levels of IL-6 (50 and 75 mg/kg, p < 0.05), a major inflammatory cytokine. Biochemical analyses showed that such glucans acted on reducing levels of alkaline phosphatase (75 mg/kg, p < 0.01), nitric oxide (p < 0.001), and myeloperoxidase (p < 0.001). These results were confirmed microscopically by the reduction of cellular infiltration. The increase of catalase activity suggest a protective effect of GCM on colonic tissue, confirming their anti-inflammatory potential. GCM displayed cytostatic activity against HT-29 cells, causing accumulation of cells in G1 phase, blocking the cycle cell progression. Those glucans also showed ability to modulate the adhesion of HT-29 cells to Matrigel® and reduced the oxidative stress. The antiproliferative activity against HT-29 cells displayed by GCM (p <0.001) can be attributed to its cytostatic activity and induction of apoptosis by GCM

Produção e caracterização de quitooligossacarídeos produzidos pelo fungo Metarhizium anisopliae e avaliação da citotoxicidade em células tumorais

Chitosan is a natural polymer, biodegradable, nontoxic, high molecular weight derived from marine animals, insects and microorganisms. Oligomers of glucosamine (GlcN) and N-acetylglucosamine (GlcNAc) have interesting biological activities, including antitumor effects, antimicrobial activity, antioxidant and others. The alternative proposed by this work was to study the viability of producing chitooligosaccharides using a crude enzymes extract produced by the fungus Metarhizium anisopliae. Hydrolysis of chitosan was carried out at different times, from 10 to 60 minutes to produce chitooligosaccharides with detection and quantification performed by High Performace Liquid Chromatography (HPLC). The evaluation of cytotoxicity of chitosan oligomers was carried out in tumor cells (HepG2 and HeLa) and non-tumor (3T3). The cells were treated for 72 hours with the oligomers and cell viability investigated using the method of MTT. The production of chitosan oligomers was higher for 10 minutes of hydrolysis, with pentamers concentration of 0.15 mg/mL, but the hexamers, the molecules showing greater interest in biological properties, were observed only with 30 minutes of hydrolysis with a concentration of 0.004 mg/mL. A study to evaluate the biological activities of COS including cytotoxicity in tumor and normal cells and various tests in vitro antioxidant activity of pure chitosan oligomers and the mixture of oligomers produced by the crude enzyme was performed. Moreover, the compound with the highest cytotoxicity among the oligomers was pure glucosamine, with IC50 values of 0.30; 0.49; 0.44 mg/mL for HepG2 cells, HeLa and 3T3, respectively. Superoxide anion scavenging was the mainly antioxidant activity showed by the COS and oligomers. This activity was also depending on the oligomer composition in the chitosan hydrolysates. The oligomers produced by hydrolysis for 20 minutes was analyzed for the ability to inhibit tumor cells showing inhibition of proliferation only in HeLa cells, did not show any effect in HepG2 cells and fibroblast cells (3T3)

Extrações de óleos de sementes de citros e suas atividades sobre a formiga cortadeira Atta sexdens e seu fungo simbionte

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

Resíduos e subprodutos agroindustriais e grãos como substratos para produção do fungo entomapatogênico Lecanicillium lecanii

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribuição espacial de Phytophthora nicotianae e reação de cultivares de cebola ao fungo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resposta à inoculação de fungo solubilizador de fósforo em milho

Este trabalho procurou verificar o efeito da adição de duas fontes de fosfato prontamente disponíveis, superfosfato triplo e fosfato solubilizado obtido por via microbiológica e uma fonte não prontamente disponível, apatita de Araxá, na cultura do milho. em adição, foi verificado o efeito da inoculação do fungo Aspergillus niger, solubilizador de fosfato de rocha e da adição de matéria orgânica. Nos tratamentos em que se usou matéria orgânica, houve um aumento de população microbiana total do solo, mas nenhum efeito foi observado na produção e absorção de fósforo pela cultura do milho. Tanto o superfosfato triplo como a apatita de Araxá permitiram resultados mais favoráveis em termos de produção de massa seca e absorção de fósforo pelo milho em relação ao controle (sem fósforo) e à utilização de fosfato solubilizado. Também não se constatou efeito da inoculação de A. niger sobre a solubilização do fosfato de rocha, possivelmente devido à interferência dos microrganismos naturais do solo. O numero de microrganismos e a atividade da fosfatase ácida foram menores no solo fertilizado com superfosfato triplo que com apatita de Araxá.

Colonização e lesão em fêmeas ingurgitadas do carrapato Rhipicephalus sanguineus causadas pelo fungo Metarhizium anisopliae

O presente trabalho teve como objetivo verificar a forma de penetração do fungo Metarhizium anisopliae [METSCH. (SOROKIN, 1883)] em carrapatos da espécie Rhipicephalus sanguineus (LATREILLE, 1806), assim como as lesões infringidas nos tecidos internos do ácaro. A forma de aderência e penetração do fungo foi estudada através da microscopia eletrônica de varredura e a ação do fungo nos tecidos internos avaliada em secções histológicas convencionais. Para observação destes eventos, realizaram-se infecções experimentais em 11 grupos de fêmeas ingurgitadas do carrapato R. sanguineus contendo 12 fêmeas ingurgitadas cada. Para tal, as fêmeas ingurgitadas foram banhadas durante 3 minutos, sob agitação manual, em suspensão com concentração 108 conídios/mL. No caso dos grupos controle o banho foi realizado apenas no veículo da suspensão. Os carrapatos foram processados para histopatologia e microscopia eletrônica em diversos tempos após a infecção, a saber: 1 e 18h, e um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete, nove e onze dias. Observou-se que a maior parte dos conídios germinou em até 18h após a inoculação e que o fungo penetrou no ácaro através do tegumento 48h após a infecção. Após a penetração, o fungo invadiu o corpo do hospedeiro promovendo uma colonização difusa, sem preferência aparente por tecidos específicos. Dentre as lesões nos tecidos internos do ácaro, ressalta-se o rompimento da parede intestinal e vazamento do conteúdo para a hemocele. A morte do hospedeiro ocorreu entre 96 e 120h pós-infecção, e a esporulação do patógeno sobre o cadáver do ácaro iniciou-se em torno de 120 a 144h pós-infecção. Espera-se, com este trabalho, contribuir para o desenvolvimento e viabilização de técnicas de controle biológico dos carrapatos por fungos como alternativa ao uso de acaricidas.

Nutrição e crescimento do fungo nematófago Arthrobotrys oligospora

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