Hippeastrum vittatum (L'Hér.) Herbert e hippeastrum striatum (Lam.) Moore : análise química e avaliação biológica dos alcalóides isolados

Este trabalho foi realizado com o objetivo de isolar e identificar os alcalóides presentes nas espécies H. vittatum e H. striatum, analisar a atividade antitumoral, inibidora da enzima acetilcolinesterase, antioxidante dos extratos e alcalóides obtidos, realizar ensaio de toxicidade para o alcalóide montanina, bem como observar sua atividade em pesquisa básica do comportamento em roedores e verificar comparativamente a modulação da montanina e da galantamina sobre a via de sinalização das proteínas quinases pRaf/pMEK/pERK/pCREB. Método: Fitoquímico: As partes aéreas e subterrâneas das espécies coletadas foram maceradas em etanol e processadas em extração ácido-base para a obtenção dos extratos diclorometano e n-BuOH. Os alcalóides isolados foram identificados com a utilização de métodos cromatográficos, espectrométricos e espectroscópicos. Testes in vitro: Atividade antitumoral: Os extratos e alcalóides obtidos foram avaliados em método in vitro, onde se aplicaram células tumorais biopsiadas de humanos. Inibição da enzima acetilcolinesterase: Os compostos isolados, montanina (Hv1 e Hv2), vitatina (Hv4), pancracina (Hv5) e Hv6 de H. vittatum e a galantamina foram testados em ensaio de bioautografia por cromatografia em camada delgada (CCD) com 1-naftil acetato. Atividade antioxidante: Os compostos anteriormente citados foram testados pelo método que utiliza o difenilpicrilhidrazol (DPPH) em CCD. Testes in vivo: Toxicidade da montanina (24 horas): A montanina foi administrada com doses de 10 a 100 mg/kg i.p. em camundongos e a toxicidade observada por 24 horas comparando-se aos grupos controle. A dose letal mediana foi calculada com método dos probitos. Avaliação da atividade central da montanina: Foram realizados experimentos com camundongos machos em Campo Aberto (CA), Nado Forçado (NF), Labirinto em Cruz Elevado (LCE), Indução do Sono por Pentobarbital (ISP) e sobre a consolidação da memória em ratos (esquiva inibitória passiva). Análise bioquímica da via das MAPKs: Aplicou-se metodologia in vitro em homogenatos (fatias hipocampais) tratados com os alcalóides montanina ou galantamina. A obtenção dos resultados ocorreu a partir da realização de eletroforese de alta voltagem e “Western Blot”. Resultados e Conclusões: A partir dos extratos de alcalóides totais de H. vittatum foram isoladas cinco substâncias: (a) Hv1 (montanina – 0,007%) isolado do extrato diclorometano de folhas, (b) Hv2 (montanina – 0,09%), (c) Hv3 (licorina 0,003%) e (d) Hv4 (vitatina – 0,0003%), isolados do extrato diclorometano de bulbos. Do extrato n-BuOH dos bulbos foram isolados o alcalóide Hv5 (pancracina – 0,0025%) e o composto Hv6 (0,0034%). Da espécie H. striatum foi isolado o alcalóide licorina (Hs3) e dois compostos não identificados (Hs1 e Hs3). O alcalóide vitatina demonstrou inibir moderadamente o crescimento das células tumorais com os valores de IC50 ≤ 29 g/ml. A montanina apresentou o maior efeito antiproliferativo entre os produtos testados. Os valores de IC50 foram menores que 1,0 g/ml para as linhagens testadas. Os extratos diclorometano e n-BuOH de H. vittatum foram considerados antiproliferativos para as células tumorais humanas empregadas, com valores de absorvância 25% menores que o controle. Para as atividades inibidoras da enzima acetilcolinesterase e antioxidante, somente o composto Hv6 apresentou ação. A dose letal mediana para a montanina em camundongos machos foi calculada em 64 mg/kg i.p. A montanina não alterou a locomoção e a atividade exploratória de camundongos quando administrada pela via intraperitoneal (i.p.) nas doses de 10 e 30 mg/kg (CA). Na avaliação da atividade central da montanina administrada por via i.p., observamos atividade ansiolítica (0,1; 1,0; 3,0 mg/kg – LCE), antidepressiva (3,0 mg/kg - NF) e tendência para atividade hipnótica (ISP). No paradigma de memória de esquiva inibitória passiva, a montanina não alterou significativamente o comportamento dos ratos wistar, na via de administração e nas doses testadas. Na investigação comparativa da modulação da via de sinalização das MAPKs (envolvidas com a memória) em fatias hipocampais tratadas (ratos), concluiu-se que a montanina e a galantamina aumentam a fosforilação (atividade) das proteínas testadas. Os resultados obtidos para a galantamina sugerem um possível mecanismo de ação que explique bioquimicamente uma de suas ações que contribuem para a melhora da memória em ratos na esquiva inibitória.

Synthese von Crinan-Alkaloid-Vorstufen : Studien zum stereoselektiven Aufbau quartärer Kohlenstoffzentren

In einer Ex-chiral-Pool-Synthese konnten wichtige optisch aktive Vorstufen für die Substanzklasse der Crinan-Alkaloide hergestellt werden. Diese Alkaloid-Klasse zeichnet sich durch ihre zahlreichen physiologischen Eigenschaften (Antitumor-, Antiviral-, Antimalaria-Aktivität etc.) aus und stellt deshalb ein interessantes Syntheseziel für eine Totalsynthese dar. Ausgehend von der chiralen Information des L-Serins konnte dabei das quartäre, arylierte Kohlenstoffzentrum gezielt durch eine Stetter-Reaktion (Umpolungs-Reaktion) aufgebaut werden. Der Aufbau des dafür benötigten trisubstituierten Olefins wurde über eine Horner-Olefinierung und Heck-Cyclisierung erreicht. Hierbei konnten Bedingungen erarbeitet werden, die eine racemisierungsfreie Synthese gewährleisten.

Germinación y crecimiento inicial de Habranthus gracilifolius y Rhodophiala bifida, amarilidáceas nativas con potencial ornamental

La azucena del campo (Az-del campo) (Habranthus gracilifolius) y la azucenita colorada (Az-colorada) (Rhodophiala bifida) son bulbosas nativas de Argentina de valor ornamental potencial, de las que se tiene escasa información sobre la germinación y el crecimiento. Para establecer la aptitud germinativa, el régimen de incubación más adecuado, y el crecimiento de las hojas y los bulbos, se realizó un ensayo de germinación y las plántulas se cultivaron en macetas durante un año. Se emplearon cuatro regímenes de incubación: temperatura constante de 20°C y alternadas de 20°/30°C y de 10°/20°C, todos con 8 horas de luz, y de 10°/20°C en oscuridad. Las semillas resultaron fotoblásticas neutras. A temperaturas de 20°C o de 10°/20°C, en ambas especies, la energía y el poder germinativo superaron el 75 y 92%, respectivamente, pero temperaturas de 20°/30°C demoraron la germinación. De otoño a fin de primavera las plantas presentaron hasta 4 hojas en Az-del campo y 2,5 hojas/ planta en Az-colorada, pero en verano no exhibieron hojas. Los bulbos presentaron crecimiento lineal, siendo mayores las tasas en Az-del campo (ancho = 0,022 y longitud = 0,049 mm.día-1) que en Az-colorada (ancho = 0,011 y longitud = 0,014 mm.día-1). La multiplicación por semillas es efectiva, pero en ambas especies se necesita más de un año para alcanzar el estadio reproductivo.

Palynological and geochemical data of sediment core GeoB3910-2 located offshore Northeast Brazil

High resolution palynological and geochemical data of sediment core GeoB 3910-2 (located offshore Northeast Brazil) spanning the period between 19 600 and 14 500 calibrated year bp (19.6-14.5 ka) show a land-cover change in the catchment area of local rivers in two steps related to changes in precipitation associated with Heinrich Event 1 (H1 stadial). At the end of the last glacial maximum, the landscape in semi-arid Northeast Brazil was dominated by a very dry type of caatinga vegetation, mainly composed of grasslands with some herbs and shrubs. After 18 ka, considerably more humid conditions are suggested by changes in the vegetation and by Corg and C/N data indicative of fluvial erosion. The caatinga became wetter and along lakes and rivers, sedges and gallery forest expanded. The most humid period was recorded between 16.5 and 15 ka, when humid gallery (and floodplain) forest and even small patches of mountainous Atlantic rain forest occurred together with dry forest, the latter being considered as a rather lush type of caatinga vegetation. During this humid phase erosion decreased as less lithogenic material and more organic terrestrial material were deposited on the continental slope of northern Brazil. After 15 ka arid conditions returned. During the humid second phase of the H1 stadial, a rich variety of landscapes existed in Northeast Brazil and during the drier periods small pockets of forest could probably survive in favorable spots, which would have increased the resilience of the forest to climate change.

Pollen analysis of surface sediment off northwest Africa

Over 100 samples of recent surface sediments from the bottomn of the Atlantic Ocean offshore NW Africa between 34° and 6° N have been analysed palynologically. The objective of this study was to reveal the relation between source areas, transport systems, and resulting distribution patterns of pollen and spores in marine sediments off NW Africa, in order to lay a sound foundation for the interpretation of pollen records of marine cores from this area. The clear zonation of the NW-African vegetation (due to the distinct climatic gradient) is helpful in determining main source areas, and the presence of some major wind belts facilitates the registration of the average course of wind trajectories. The present circulation pattern is driven by the intertropical front (ITCZ) which shifts over the continent between c. 22° N (summer position) and c. 4° N (winter position) in the course of the year. Determination of the period of main pollen release and the average atmospheric circulation pattern effective at that time of the years is of prime importance. The distribution patterns in recent marine sediments of pollen of a series of genera and families appear to record climatological/ecological variables, such as the trajectory of the NE trade, January trades, African Easterly Jet (Saharan Air Layer), the northernmost and southernmost position of the intertropical convergence zone, and the extent and latitudinal situation of the NW-African vegetation belt. Pollen analysis of a series of dated deep-sea cores taken between c. 35° and the equator off NW African enable the construction of paleo-distribution maps for time slices of the past, forming a register of paleoclimatological/paleoecological information.

Biogeographical Patterns and Phenological Changes in Lapiedra martinezii Lag. Related to Its Alkaloid Diversity

The aim of this work was to investigate the alkaloid patterns of Lapiedra martinezii and their relation to biogeography and phenology focused in a phylogenetic comparison. Plants from 14 populations of L. martinezii, covering almost its entire distribution area, were subjected to morphological, ecological, and phytochemical analysis. Experiments for different alkaloid-type content are proposed as a new tool for analysis of plant distribution. Several plants were transplanted for weekly observation of their phenological changes, and alkaloids from different plant organs were extracted, listed, and compared. The alkaloid pattern of L. martinezii comprises 49 compounds of homolycorine, lycorine, tazettine, haemantamine, and narciclasine types. The populations located in the north and south margins of the distribution area displayed alkaloid patterns different from those of the central area. Changes in these patterns during their phenological cycle may be related to a better defence for plant reproduction. L. martinezii is an old relict plant, and it has maintained some of the more primitive morphological features and alkaloid profiles of the Mediterranean Amaryllidaceae. The variations in alkaloid content observed could be interpreted in a phylogenetic sense, and those found in their phenological changes, in an adaptive one.

Evolution of alkaloid biosynthesis in the genus Narcissus

In an attempt to reveal the relationships between alkaloid biosynthesis and phylogeny, we investigated by GC–MS the alkaloid patterns of 22 species and 3 hybrids (from 45 locations) from seven main sections of the genus Narcissus (Amaryllidaceae). The results indicate that the first alkaloids to evolve in the genus Narcissus were of the lycorine- and homolycorine-type. The alkaloid pattern of the Nevadensis section supports its recent separation from the Pseudonarcissus section. The plants of Narcissus pallidulus (Ganymedes section) show a predominance of Sceletium-type compounds, which are quite rare in the Amaryllidaceae family. Two successful evolutionary strategies involving alkaloid biosynthesis and leading to an expansion in taxa and occupied area were determined. Firstly, a diversification of alkaloid patterns and a high alkaloid concentration in the organs of the large Narcissus species (in the Pseudonarcissus section) resulted in an improved chemical defence in diverse habitats. Secondly, both plant size and alkaloid biosynthesis were reduced (in the Bulbocodium and Apodanthi sections) relegated to dry pastures and rocky places.