Influência das condições de cultivo e métodos de extração na produção de metabólitos antioxidantes por fungos isolados do litoral paulista

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Determinação da atividade anti Mycobacterium tuberculosis de metabólitos bioativos de fungos endofíticos empregando a técnica do MABA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de metabólitos e proteínas totais em folhas de Eucalyptus grandis durante a infecção por Puccinia psidii

Os mecanismos moleculares envolvidos na resistência de plantas contra patógenos são um tema bastante discutido no meio acadêmico, sendo o objetivo maior dos estudos a diminuição das perdas de produtividade provocadas por doenças em plantações do mundo todo. Muitos modelos de interação patógeno-hospedeiro foram propostos e desenvolvidos priorizando plantas e culturas de rápido desenvolvimento com ciclo de vida curto. Espécies de ciclo longo, porém, devem lidar durante anos - ao menos até a idade reprodutiva - contra o ataque de bactérias, fungos e vírus, sem contar, nesse meio tempo, com recombinações genéticas e mutações que tornariam possível o escape contra as moléstias causadas por microrganismos. Assim, como alternativa aos modelos usuais, o presente trabalho estudou um diferente par de antagonistas: Eucalyptus grandis e Puccinia psidii. Apesar da contribuição de programas de melhoramento genético, o patossistema E. grandis X P. psidii ainda é pouco descrito no nível molecular, havendo poucos estudos sobre os processos e as moléculas que agem de forma a conferir resistência às plantas. Assim, buscando o melhor entendimento da relação entre E. grandis X P. psidii, o presente trabalho estudou a mudança dos perfis de proteínas e metabólitos secundários ocorrida nos tecidos foliares de plantas resistentes e susceptíveis durante a infecção pelo patógeno, com o auxílio da técnica de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas. Os resultados obtidos indicam que as plantas resistentes percebem a presença do patógeno logo nas primeiras horas pós-infecção, produzindo proteínas ligadas à imunidade (HSP90, ILITYHIA, LRR Kinase, NB-ARC disease resistance protein). Essa percepção desencadeia a produção de proteínas de parede celular e de resposta oxidativa, além de modificar o metabolismo primário e secundário. As plantas susceptíveis, por outro lado, têm o metabolismo subvertido, produzindo proteínas responsáveis pelo afrouxamento da parede celular, beneficiando a absorção de nutrientes, crescimento e propagação de P. psidii. No trabalho também são propostos metabólitos biomarcadores de resistência, moléculas biomarcadoras de resposta imune e sinais da infecção por patógeno em E. grandis.

Caracterização morfoanatômica e histoquímica de Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.f. Macbr. (Lythraceae)

Cuphea carthagenensis (Jacq.) J.F. Macbr. is an herb, which occurs preferably in wet places. Amongst other species of the genus, C. carthagenensis is distinguished for its great chemical potential and frequent use in popular medicine. In this study the morphological and anatomical structures were identified, as well as the histochemical characterization was done. Samples of root, stem and leaves were collected from adult plants. This material was processed for anatomical and histochemical analysis in light microscopy and for morphological analysis, in scanning electron microscopy. Important morphological and anatomical considerations were added for C. carthagenensis, such as: the occurrence of aerenchymatous phellem with suberized layers; the types of trichomes present in the vegetative organs, the characterization of secretory trichomes, as well as the secreted substances. The groups of secondary metabolites presents in the root, stem and leaf of C. carthagenensis with more intense histochemical reaction were: proanthocyanidins, phenolic compounds, acids polysaccharides (mucilage especially) and lipids.

Insect feeding preferences on Piperaceae species observed in São Paulo city, Brazil

Piperaceae species have been placed among the basal angiosperm and are adapted to a variety of habitats including moist forests, secondary vegetation and dry high lands. The major anatomical/morphology features are of small trees, vines, and shrubs for Piper species, while the epiphytic and succulent characteristics are predominant forms among Peperomia species. Their secondary chemistry can be mostly represented by amides, phenylpropanoids/lignoids, and chromenes in addition to a phletoria of biosynthetically mixed-origin secondary compounds. Although several amides and lignans are known as insecticides, several phytophagous insects, among which some considered pests of economic importance, have been observed feeding vigorously on Piperaceae species. Herein we describe the feeding preferences of fourteen phytophagous species of Coleoptera, Lepidoptera and Hemiptera over approximately fifty Piperaceae species observed in São Paulo, SP, Brazil, in a long-term basis.

Estudo Químico-Biológico de Pyrostegia venusta (Ker Gawl.) Miers (Bignoniaceae)

Este trabalho descreve a investigação química e biológica do extrato bruto e das partições hexano e acetato de etila, das folhas de Pyrostegia venusta (Ker Gawl.) Miers, popularmente conhecida como “cipó de São João”. P. venusta é classificada botanicamente como uma liana de porte mediano, tendo como característica uma exuberante floração vermelha, e por isso, sendo utilizada como planta ornamental. Essa planta possui uma larga utilização na medicina popular, sendo utilizada no tratamento de vitiligo, diarreia, bronquite, resfriado, icterícia e infecções. Os objetivos deste trabalho foram identificar as classes de metabólitos secundários presentes, avaliar o potencial antioxidante das amostras de P. vesnuta (extrato bruto, frações acetato de etila e hexano), quantificar o teor de flavonoides no extrato bruto, verificar a segurança do uso dessa planta, em termos de viabilidade celular (VC) frente à macrófagos murinos (RAW 264.7) (ensaio de imunotoxicidade). Adicionalmente os resultados de viabilidade celular foram comparados com quatro compostos anti-inflamatórios comerciais (ácido acetilsalicílico, indometacina, betametasona e piroxicam), e testar o extrato bruto quanto à inibição de catepsinas K e V. Os testes de identificação fitoquímica confirmaram a presença de flavonoides, cumarinas e esteroides nas amostras. A metodologia cromatográfica associada à análises por espectrometria de massas, levou a identificação dos compostos: fitol (1), sitosterol (2), estigmasterol (3) e campesterol (4). O extrato bruto demonstrou ter atividade inibitória frente as duas catepsinas testadas (K e V). A fração acetato de etila foi a que apresentou maior atividade antioxidante nas metodologias de inibição do radical DPPH (IC50 38,62 μg/mL) e radical ABTS (IC50 27,58 μg/mL). O teor de flavonoides total para o extrato bruto foi de 148,5±7,65 μg/mg (14,85 % (m/m)), o que justifica a observada atividade antioxidante, já que estes possuem atividade antioxidante. As amostras de P. venusta obtiveram valores de VC maiores do que os anti-inflamatórios comerciais, estes apresentaram VC abaixo do controle negativo, assim como o extrato bruto e a fração acetato de etila, a fração hexano obteve valores acima do controle negativo, sendo estes os maiores resultados de VC entre as amostras de P. venusta.

Fungos endofíticos em Eugenia brasiliensis: prospecção química, biológica, enzimática e avaliação do co-cultivo e epigenética em Xylaria cubensis, Diaporthe sp. e Colletotrichum sp.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Proposta de aproveitamento em resíduos de pau-rainha (Brosimum rubescens) descartados pelo setor madeireiro

A indústria da madeira do estado de Amazonas (Brasil) contribui com a produção de uma quantidade grande de resíduos. Este trabalho visa indicar o uso final para espécie florestal pau-rainha (Brosimum rubescens Taubert, Moraceae). Os resíduos descartados durante o processamento mecânico da madeira foram utilizados na confecção de artefatos como: instrumentos musicais e artigos decorativos gerando resíduos menores (serragens). Foram obtidos extratos das serragens do cerne e alburno por maceração com hexano e metanol. O teor extrativo no cerne foi 19,87% e a porcentagem (com relação a serragem) de xantiletina (2,2-dimetilcromeno cumarina) obtida foi 2,35%. Não foi detectada a cumarina nos extratos do alburno. A xantiletina é reportada pelas atividades antiplaquetária, antifúngica e herbicida e alguns derivados possuem atividade em linhagens de células leucêmicas. A proposta de uso final adequado dos resíduos de pau-rainha para confecção de artefatos tem uma grande importância social e a busca de metabólitos secundários é bastante promissora pois estes podem ser transformados em novos produtos.

Production of secondary metabolites in cell suspension cultures of Ocimum sanctum L.

Dissertação de mestrado em Plant Molecular Biology, Biotechnology and Bioentrepreneurship

Avaliação da sensibilidade da goiabeira 'Pedro Sato' ao ozônio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade da goiabeira 'Pedro Sato' ao ozônio (O3), em comparação à cultivar Paluma, descrita como sensível. Oito plantas de cada cultivar foram submetidas separadamente a ar filtrado e a ar filtrado + O3, cinco horas por dia, durante quatro dias. Foram avaliadas fotossíntese (Asat), injúrias foliares visíveis e concentração de antocianinas e taninos. Plantas das duas cultivares também foram expostas, durante três meses, a condições ambientais em local contaminado por O3, tendo-se avaliado fotossíntese, injúrias foliares e crescimento. Plantas fumigadas com O3 apresentaram redução de Asat e da atividade fotoquímica, além de manifestação de injúrias foliares. 'Paluma' apresentou maior redução de Asat, injúrias foliares mais severas e redução de taninos. Quando exposta ao ambiente contaminado, 'Paluma' apresentou trocas gasosas mais altas, mas apresentou redução de Asat 30 dias antes que 'Pedro Sato'. O crescimento não foi afetado em 'Pedro Sato', cujas injúrias foliares tiveram menor incidência, severidade e precocidade do que em 'Paluma'. A menor taxa de crescimento de 'Paluma' indica maior sensibilidade ao O3. Apesar de responder com menor intensidade ao estresse induzido pelo O3, a cultivar Pedro Sato não pode ser considerada tolerante, pois apresenta danos fotoquímicos, injúrias foliares e alterações nos conteúdos de metabólitos secundários quando exposta a esse poluente.

INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA E QUALIDADE PÓS-COLHEITA DE AMORA-PRETA TRATADA COM ÁCIDO SALICÍLICO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do elicitor ácido salicílico (AS) aplicado em póscolheita de amora-preta sobre a conservação e a indução de resistência. Foram colhidas amoras da cultivar Tupy selecionadas e submetidas aotratamento em diferentes concentrações de AS (0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mM) e a testemunha (água destilada).Utilizou-se do delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições de 30 frutos por unidade experimental. Após 144 horas de armazenamento, na temperatura de 8°C, avaliaram-se a perda de biomassa fresca, os teores de sólidos solúveis totais (SST), a acidez total titulável (ATT ) e de ácido ascórbico, bem como a incidência de podridões. Nos intervalos de 24; 48; 96 e 144 horas, retiraram-se amostras de frutos para determinação de proteínas totais, antocianinas, flavonoides e atividade das enzimas fenilalanina amônia-liase (FAL), quitinases e ß-1,3-glucanase. Houve aumento do teor de proteínas e ativação da ß-1,3-glucanase com a aplicação de AS, demonstrando haver indução de resistência nos frutos pela aplicação de AS. Os teores de antocianinas e flavonoides, bem como a atividade da FAL, tiveram alterações no decorrer do experimento, em função da aplicação de AS, demonstrando haver ativação da rota dos fenilpropanoides para síntese de metabólitos secundários. Os tratamentos de AS não afetaram os parâmetros de perda de biomassa fresca, AT , SST, incidência de podridões, ácido ascórbico e atividade de quitinase.

Ação de tinturas e óleos essenciais de plantas medicinais sobre o crestamento bacteriano comum do feijoeiro e na produção de proteínas de indução de resistência

A exploração da atividade biológica de compostos secundários presentes nas tinturas ou em óleos essenciais de plantas podem representar, ao lado da indução de resistência, mais uma forma potencial de controle de doenças em plantas cultivadas. O presente trabalho objetivou avaliar o potencial de tinturas de Lippia alba, Lippia sidoides, Mikania glomerata, Equisetum sp. e Hedera helix e óleos essenciais de Rosmarinus officinalis e Cinnamomum zeylanicum nas atividades in vitro, in vivo e na produção de proteínas na indução de resistência, em plantas de feijão vagem cultivar Bragança. Os resultados obtidos demonstraram que as tinturas de L. alba e L. sidoides e os óleos essenciais (R. officinalis e C. zeylanicum) apresentaram atividade in vitro aos isolados de Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. Todas as tinturas ensaiadas apresentaram menores valores do progresso da doença (AACPD), em relação à testemunha, merecendo destaque a tintura de L. alba, que estavam correlacionadas com os maiores teores de polifenoloxidase, peroxidase e proteínas solúveis totais, evidenciando uma possível indução de resistência. Os óleos essenciais não apresentaram diferença na AACPD e nem na indução de proteínas.

Estudo da atividade anti-helmíntica do extrato etanólico de Jatropha mollissima (Pohl) Baill. (Euphorbiaceae) sob Haemonchus contortus em ovinos no semiárido paraibano

Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar o efeito anti-helmíntico de Jatropha mollissima por meio de experimentos in vitro e in vivo. Inicialmente foi investigada a concentração de extrato com efeito bioativo, pelo teste de evolução da toxicidade do extrato etanólico de J. mollissima sobre o microcrustáceo Artemia salina, obtendo uma CL50 de 660,80µg/ml, que foi testada em coproculturas contendo larvas infectantes de Haemonchus contortus e em animais para a verificação da redução do OPG. Para o teste in vivo o extrato foi dissolvido em água para se obter as concentrações 660,80µg/ml e 1321,6µg/ml, foram coletadas fezes semanalmente e sangue quinzenalmente. Como resultados dos testes in vitro, o extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima mostrou-se tóxico sobre A. salina, com CL50 abaixo de 1000 µg/ml e inibiu a eclosão de ovos e o desenvolvimento de larvas de H. contortus, apresentando uma eficiência de 70,77%. O teste in vivo revelou que o extrato é também eficaz em ovinos, com redução significativa na contagem de OPG após 28 dias de experimento, 47 e 44% de redução nos grupos tratados com o extrato, 7,5% no grupo de animais não tratados e 40,6% com a ivermectina. Mesmo parasitados, os animais permaneceram clinicamente saudáveis e sem anemia. O extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima pode representar uma alternativa ao controle da verminose ovina, pois retarda a resistência parasitária.

Aleloquímico produzido pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola

Os métodos usuais de controle de plantas daninhas não atendem mais as atuais e futuras exigências da sociedade em relação à preservação dos recursos naturais e da qualidade de vida. Uma alternativa para essa questão seriam os metabólitos secundários produzidos pelas plantas, que apresentam pouco risco para o ambiente e para os interesses da sociedade. Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola. Analisaram-se os efeitos alelopáticos dos extratos, frações e substâncias isoladas sobre a germinação e o desenvolvimento da radícula das invasoras malícia, fedegoso e mata-pasto, em bioensaios monitorados em períodos de 10 dias, em condições de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas, para a germinação, e 24 horas, para o desenvolvimento da radícula. A partir do extrato hidrometanólico, foi isolado e identificado o ácido p-cumárico. Os efeitos alelopáticos estiveram positivamente relacionados à concentração do ácido, à espécie de planta daninha e à característica da espécie analisada. Comparativamente, fedegoso e malícia se mostraram mais sensíveis aos efeitos alelopáticos. A germinação e o desenvolvimento da radícula do mata-pasto não foram afetados pelo ácido p-cumárico nas concentrações de 1,0 a 8,0 mg L¹. O alongamento da radícula se mostrou mais sensível aos efeitos alelopáticos do ácido pcumárico do que a germinação das sementes.

Substâncias antifúngicas constitutivas e induzidas em folhas e suspensões celulares de Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. (Rubiaceae)

Rudgea jasminoides (Cham.) Müll. Arg. é uma rubiácea arbórea nativa da floresta tropical que sintetiza metabólitos secundários antifúngicos, quando em contato com fungos. Membros da família Rubiaceae estão entre as poucas plantas facilmente mantidas em cultura de tecidos e que produzem quantidades substanciais de metabólitos secundários que ultrapassam os níveis normalmente encontrados na planta intacta. Neste trabalho foi analisada a presença de compostos antifúngicos constitutivos e induzidos produzidos por folhas e suspensões celulares dessa espécie. Oligogalacturonídeos (OGAs), ácido salicílico(AS), óxido nítrico(NO) e fragmentos de β-glucano de leveduras foram usados como eliciadores. Substâncias constitutivas com atividade antifúngica foram detectadas nas suspensões celulares de R. jasminoides, principalmente na fase estacionária do crescimento das culturas. Essas substâncias foram encontradas em maior diversidade e quantidade quando comparadas às das folhas. O tratamento com fragmentos de β-glucano de leveduras aumentou a produção de substâncias antifúngicas constitutivas e induziu a síntese de compostos antifúngicos ausentes nas culturas não eliciadas (fitoalexinas), principalmente na fase de crescimento exponencial. OGAs derivados da parede celular de folhas dessa espécie também promoveram efeito similar. Nas condições experimentais utilizadas, os sinalizadores endógenos ácido salicílico e óxido nítrico foram tóxicos e ineficazes na ativação da síntese de metabólitos de defesa nas culturas celulares de R. jasminoides. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que suspensões celulares de R. jasminoides sintetizam substâncias com atividade antifúngica, cuja produção pode ser aumentada pelo uso de eliciadores de fungos e plantas.