In vitro inhibition of Plasmodium falciparum by substances isolated from Amazonian antimalarial plants

In the present study, a quassinoid, neosergeolide, isolated from the roots and stems of Picrolemma sprucei (Simaroubaceae), the indole alkaloids ellipticine and aspidocarpine, isolated from the bark of Aspidosperma vargasii and A. desmanthum (Apocynaceae), respectively, and 4-nerolidylcatechol, isolated from the roots of Pothomorphe peltata (Piperaceae), all presented significant in vitro inhibition (more active than quinine and chloroquine) of the multi-drug resistant K1 strain of Plasmodium falciparum. Neosergeolide presented activity in the nanomolar range. This is the first report on the antimalarial activity of these known, natural compounds. This is also the first report on the isolation of aspidocarpine from A. desmanthum. These compounds are good candidates for pre-clinical tests as novel lead structures with the aim of finding new antimalarial prototypes and lend support to the traditional use of the plants from which these compounds are derived.

In vitro evaluation of new terpenoid derivatives against Leishmania infantum and Leishmania braziliensis

The activity of five (1-5) abietane phenol derivatives against Leishmania infantum and Leishmania braziliensis was studied using promastigotes and axenic and intracellular amastigotes. Infectivity and cytotoxicity tests were performed with J774.2 macrophage cells using Glucantime as a reference drug. The mechanisms of action were analysed by performing metabolite excretion and transmission electron microscopy ultrastructural studies. Compounds 1-5 were more active and less toxic than Glucantime. The infection rates and mean number of parasites per cell observed in amastigote experiments showed that derivatives 2, 4 and 5 were the most effective against both L. infantum and L. braziliensis. The ultrastructural changes observed in the treated promastigote forms confirmed that the greatest cell damage was caused by the most active compound (4). Only compound 5 caused changes in the nature and amounts of catabolites excreted by the parasites, as measured by ¹H nuclear magnetic resonance spectroscopy. All of the assayed compounds were active against the two Leishmania species in vitro and were less toxic in mammalian cells than the reference drug.

In vitro activity of 1,3-bisaryloxypropanamines against Trypanosoma cruzi-infected L929 cultures

We describe herein the antitrypanosomal activity of 20 novel 1,3-bis(aryloxy)propan-2-amine derivatives. Compounds 2, 4, 6, 12, 15, 16 and 19 were significantly active against amastigote and trypomastigote forms, with half maximal inhibitory concentrationvalues in the range of 6-18 µM. In the cytotoxicity tests against L929 cells, only compound 4 presented selectivity index value above 10, indicating low toxicity.

Métodos para determinação de atividade antioxidante in vitro em substratos orgânicos

In the literature there are a considerable number of chemical and biochemical tests for evaluation of in vitro antioxidant activities of pure compounds or fractions and organic extracts. These tests are important tools for screening of synthetic and natural bioactive compound as well as they can be employed in food chemistry. This work is a critical review of the main methods employed for in vitro antioxidant determination.

Poliuretanos obtenidos a partir de aceite de higuerilla modificado y poli-isocianatos de lisina: síntesis, propiedades mecánicas y térmicas y degradación in vitro

Biodegradable polyurethanes (PUR) were prepared from polyols derived from castor oil by transesterification of pentaerythritol-modified castor oil and lysine polyisocyanates (LDI and LTI). The polyurethanes obtained were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The mechanical behavior of the polyurethanes was measured by Shore A hardness and tensile testing (stress-strain curves). The biodegradable nature of the material was determined by contact angle, water absorption tests, and in vitro degradation in PBS solution. This study aims to examine the effect of the structure and functionality of diisocyanate on the mechanical properties and in vitro degradation of the material. The results were compared with homologous materials obtained from isophorone diisocyanate (IPDI) used in previous works. The objective was to evaluate candidate materials that can be potentially used in tissue engineering.

Anatomical analysis of peach palm (Bactris gasipaes) leaves cultivated in vitro, ex vitro and in vivo

The present work characterized and compared the anatomical structures of the leaves of Bactris gasipaes (Arecaceae) plants grown under different cultivation conditions (in vitro, ex vitro and in vivo) with the goal of identifying the origins of the difficulties encountered in acclimatizing micro-plants. The Quant program was used to determine leaf tissue thicknesses and areas, and histochemical tests were performed on leaf sections and analyzed using light microscopy. Stomatal and trichome densities were determined using the epidermal impression method and by scanning electronic microscopy. Our results indicated that there were no discernible alterations of the anatomical characteristics of the leaves of micro-plants cultivated under differing conditions and that the thickening of the mesophyll and the vascular fibers indicated adaptive responses to ex vitro conditions. As such, the observed difficulties in acclimatizing peach palm micro-plants to ex vitro conditions cannot be attributed to plant anatomical characteristics acquired during in vitro cultivation.

In vitro antimicrobial activity of a new series of 1,4-naphthoquinones

The antibacterial activity of a series of 1,4-naphthoquinones was demonstrated. Disk diffusion tests were carried out against several Gram-positive and Gram-negative bacteria. The compound 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone was the most effective, presenting inhibition zones measuring 20 mm against staphylococci, streptococci and bacilli at 50 µg/ml. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus and several clinical isolates of this bacterium were also inhibited. Naphthazarin, 5-acetamido-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone, and 2,3-diamino-1,4-naphthoquinone were the next most active compounds. The minimal inhibitory concentration of the active compounds was determined against S. aureus, ranging from 30 to 125 µg/ml. All compounds presented a minimal bactericidal concentration higher than 500 µg/ml, indicating that their effect was bacteriostatic. The EC50, defined as the drug concentration that produces 50% of maximal effect, was 8 µg/ml for 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone against S. aureus, S. intermedius, and S. epidermidis. These results indicate an effective in vitro activity of 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone and encourage further studies for its application in antibiotic therapy.

Characterization, physicochemical stability, and evaluation of in vitro digestibility of solid lipid microparticles produced with palm kernel oil and tristearin

Solid lipid particles have been investigated by food researchers due to their ability to enhance the incorporation and bioavailability of lipophilic bioactives in aqueous formulations. The objectives of this study were to evaluate the physicochemical stability and digestibility of lipid microparticles produced with tristearin and palm kernel oil. The motivation for conducting this study was the fact that mixing lipids can prevent the expulsion of the bioactive from the lipid core and enhance the digestibility of lipid structures. The lipid microparticles containing different palm kernel oil contents were stable after 60 days of storage according to the particle size and zeta potential data. Their calorimetric behavior indicated that they were composed of a very heterogeneous lipid matrix. Lipid microparticles were stable under various conditions of ionic strength, sugar concentration, temperature, and pH. Digestibility assays indicated no differences in the release of free fatty acids, which was approximately 30% in all analises. The in vitro digestibility tests showed that the amount of palm kernel in the particles did not affect the percentage of lipolysis, probably due to the high amount of surfactants used and/or the solid state of the microparticles.

Atividade antimicrobiana in vitro de produtos vegetais em otite externa aguda

Otite externa aguda é a inflamação do conduto auditivo externo, e plantas medicinais podem ser utilizadas, na cultura popular, para seu tratamento. OBJETIVO: Avaliar atividade antimicrobiana in vitro de Aleolanthus suaveolens, Caryophyllus aromaticus, Cymbopogon citratus, Matricaria chamomila, Pithecellobium avaremotemo, Plectranthus amboinicus e Ruta graveolens sobre agentes etiológicos de otite externa. CASUÍSTICA E MÉTODOS: A concentração inibitória mínima de extratos e óleos destas plantas foi obtida em amostras de otite externa. RESULTADOS: Staphylococcus aureus em 10 culturas, Pseudomonas aeruginosa em 8, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, em associação, em 5 culturas e Candida albicans e Candida krusei em 4 culturas. P. aeruginosa foi resistente a todos os extratos e óleos essenciais testados; os extratos de A. suaveolens, P. avaremotemo e de R. graveolens foram inativos, o óleo essencial de C. aromaticus e M. chamomila foram ativos contra 3 cepas de S. aureus e as cepas de Candida; Sete das cepas de S. aureus foram sensíveis ao extrato de P. amboinicus, mas o óleo não mostrou atividade, 4 cepas de S.aureus e as cepas de Candida foram sensíveis ao óleo essencial de R. graveolens. CONCLUSÃO: Algumas plantas apresentaram resultados satisfatórios, dependendo do agente etiológico, porém se faz necessário estudos mais detalhados, para melhorar o aproveitamento destas plantas.

Tolerância à salinidade avaliada em genótipos de arroz cultivados in vitro

As plantas em condições naturais estão expostas a vários estresses ambientais que afetam seu metabolismo. Dentre esses, a salinidade dos solos e da água de irrigação é um dos mais sérios problemas para a agricultura irrigada. O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de caracteres morfológicos, a variabilidade genética de 10 genótipos de arroz, cultivados in vitro, e agrupar esses genótipos para o caráter tolerância à salinidade. Os tratamentos foram constituídos por 10 genótipos e quatro concentrações de NaCl (0, 4, 8 e 12 mg L-1) acrescidas ao meio de cultura MS. Após 21 dias, foram avaliados diversos caracteres morfológicos, para os quais foram realizados cálculos percentuais de desempenho relativo (aumento ou redução), considerando-se o valor absoluto do tratamento-controle (0 mg L-1). Todos os caracteres mensurados tiveram seu desenvolvimento reduzido em substrato salino, sendo os correspondentes à biomassa média da parte aérea e do sistema radicular os mais sensíveis ao NaCl. Observou-se dissimilaridade entre os genótipos estudados para tolerância à salinidade, verificada pela formação de três grupos distintos pelo método hierárquico UPGMA e dois grupos pelo método de Tocher, sendo o genótipo BRS Bojuru o mais tolerante e BRS "7" Taim e BRS Ligeirinho os mais sensíveis à salinidade.

The influence of light spectra, UV-A, and growth regulators on the in vitro seed germination of Senecio cineraria DC.

This study was carried out to investigate the effects of light spectra, additional UV-A, and different growth regulators on the in vitro germination of Senecio cineraria DC. Seeds were surface-sterilized and inoculated in MS medium to evaluate the following light spectra: white, white plus UV-A, blue, green, red or darkness. The maximum germinability was obtained using MS0 medium under white light (30%) and MS + 0.3 mg L-1 GA3 in the absence of light (30.5%). S. cineraria seeds were indifferent to light. Blue and green lights inhibited germination. Different concentrations of gibberellic acid (GA3) (0.1; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0 and 2.0 mg L-1) and indole-3-acetic acid IAA (0.1; 0.3 and 1.0 mg L-1) were evaluated under white light and darkness. No concentration of GA3 enhanced seed germination percentage under white light. However, when the seeds were maintained in darkness, GA3 improved germination responses in all tested concentrations, except at 1.0 mg L-1. Under white light, these concentrations also increased the germination time and reduced germination rate. Germination rate, under light or darkness, was lower using IAA compared with GA3.

Influência do substrato e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens Buining & Brederoo propagados in vitro

Melocactus glaucescens (Cactaceae) é espécie endêmica da Bahia e está incluída na lista da IUCN e MMA como ameaçada de extinção. A transferência da condição in vitro para o ambiente ex vitro é uma etapa crítica, podendo ser um fator limitante para a produção das mudas micropropagadas. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de diferentes substratos e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens. As plantas propagadas in vitro foram mantidas sob 100% de luminosidade, com regas diárias por 75 dias. Os resultados demonstraram que o substrato adequado para a aclimatização deve conter 50% de terra vegetal e 50% de areia lavada; o tamanho mínimo do diâmetro e do comprimento da parte aérea para transferência para as condições ex vitro é de 5 mm e que as etapas de enraizamento in vitro e rustificação podem ser eliminadas da micropropagação de M. glaucescens. Estudos para demonstrar tempos de dessecação dos brotos acima de 5 mm são necessários, para se eliminar completamente a etapa do enraizamento in vitro para esta espécie.

Germinação de embriões zigóticos e desenvolvimento in vitro de coquinho-azedo

Este trabalho foi desenvolvido com objetivo de avaliar os efeitos da luz, das concentrações de sais MS e de sacarose sobre a germinação, in vitro, de embriões, e o desenvolvimento de plântulas de coquinho-azedo (Butia capitata (Mart.) Becc.). Para o preparo do meio de cultivo, foram utilizados sais MS suplementados com vitaminas, mio-inositol, caseína hidrolizada, carvão ativado, sacarose e ágar. Para avaliação do efeito da luminosidade, embriões zigóticos foram cultivados na presença e na ausência de luz. Diferentes concentrações de minerais MS (0; 25; 50; 75 e 100% em relação à formulação original do meio MS) foram testadas em associação com duas concentrações de sacarose ( de0 a 2%). Em ambos os experimentos, avaliaram-se, após 30 dias da inoculação, percentuais de oxidação, germinação e emissão de raízes e bainhas foliares. Os resultados obtidos mostraram que condição de luminosidade não afetou a germinação, porém, a ausência de luz favoreceu a emissão de raízes. Ocorreu o alongamento na ausência de sacarose, indicando a existência de reservas energéticas no embrião. A adição de sacarose proporcionou menores níveis de oxidação, favoreceu o alongamento e mostrou-se imprescindível para o desenvolvimento inicial das plântulas. Concentrações de sais entre 50 e 75% da concentração original do meio MS proporcionaram menores níveis de oxidação. A concentração de 75 % da concentração original de sais do meio MS proporcionou maior enraizamento.

Propagação in vitro de orquídea: iodeto de potássio e cloreto de cobalto em meio de cultura Knudson C

Objetivou-se determinar modificações ao meio de cultura Knudson C, acrescendo-o de iodeto de potássio e cloreto de cobalto, para que proporcione maior crescimento em plântulas de Cattleya loddigesii. Plântulas de orquídea, oriundas de sementes germinadas in vitro, com, aproximadamente, 1,0 cm de comprimento, foram inoculadas em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio de cultura Knudson C modificado, acrescido de iodeto de potássio (0; 0,45; 0,9 e 1,35 mg.L-1) e cloreto de cobalto (0; 0,015; 0,030 e 0,045 mg.L-1), em todas as combinações possíveis. O meio de cultura teve seu pH ajustado para 5,8 ± 0,1 e foi solidificado com 5 g.L-1 de ágar antes da autoclavagem a 121ºC e 1 atm por 20 minutos. Após a inoculação os tratamentos foram mantidos em sala de crescimento com irradiância de 35 µmol.m-2.s-1, temperatura de 25 ± 1ºC e fotoperíodo de 16 horas. Ao final de 120 dias, foram avaliados número de raízes, comprimento médio de raízes e da parte aérea e massa de matéria fresca de plântulas. O cloreto de cobalto, em sua maior concentração (0,045 mg L-1), adicionado ao meio Knudson C modificado, sem a suplementação de iodeto de potássio, proporciona melhores resultados quanto ao crescimento in vitro das plântulas de Cattleya loddigesii.

Avaliação do efeito das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no cultivo in vitro de embriões de frutos de cafeeiro

A cultura in vitro é uma técnica controlada que proporciona estudar os processos nutricionais, fisiológicos e bioquímicos de embriões em vários estádios de desenvolvimento. O objetivo foi avaliar a relação entre estádio de desenvolvimento do fruto e concentração de sacarose, no meio, durante o desenvolvimento, in vitro, de embriões de cafeeiro. Frutos de Coffea arabica cv. Acaiá foram colhidos, lavados, desinfestados, seus embriões excisados e inoculados em meio de cultivo MS, com pH ajustado para 5,8. Os tratamentos consistiram em combinação de concentrações de sacarose (0, 15, 30, 60, 90 e 120 g L-1) e estádios de desenvolvimento do fruto (chumbinho, chumbo, verde, verde-cana, cereja e passa). Após a inoculação, os embriões foram incubados em sala de crescimento, a 27 ± 1 ºC, fotoperíodo de 16 horas e 35 µ mol m-2 s-1 de intensidade luminosa. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 6 x 6, com seis repetições constituídas por quatro tubos cada. Após 60 dias de desenvolvimento, as plântulas foram avaliadas com base no comprimento da parte aérea, massa de matéria fresca total da parte aérea e das raízes. Observaram-se influências das concentrações de sacarose e dos estádios de desenvolvimento do fruto no crescimento e desenvolvimento das plântulas. Resultados satisfatórios para todas as variáveis estudadas foram obtidos com embriões excisados no estádio verde, inoculados em meio de cultivo suplementado com 51 a 70 g L-1 de sacarose.