Bioprospecção de alcaloides em extratos de fungos endofíticos de Duroia macrophylla Huber (Rubiaceae)

Oliveira, Juliana Gomes de Souza; http://lattes.cnpq.br/9620585996359758

Tese

Bioprospecção de alcaloides em extratos de fungos endofíticos de Duroia macrophylla Huber (Rubiaceae)

Os micro-organismos endofíticos apresentam um enorme potencial para a produção de substâncias bioativas e são uma alternativa para o desenvolvimento de novos medicamentos contra várias doenças, entre as quais o câncer e as doenças infecciosas. As plantas da família Rubiaceae apresentam um grande pot...

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Autor principal:	Oliveira, Juliana Gomes de Souza
Outros Autores:	http://lattes.cnpq.br/9620585996359758
Grau:	Tese
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Amazonas 2019
Assuntos:	Amazônia Biotecnologia Metabolismo secundário Atividades biológicas Amazon Biotechnology Secondary metabolism Biological activities CIÊNCIAS BIOLÓGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA APLICADA CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA: QUÍMICA ORGÂNICA
Acesso em linha:	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7007

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As plantas da família Rubiaceae apresentam um grande potencial biotecnológico, como por exemplo a Duroia macrophylla, que já revelou a presença de um alcaloide com atividade antitumoral e baixa toxicidade para células não neoplásicas e oito alcaloides com atividade antimicobacteriana, o que resultou em duas patentes para este grupo de pesquisa. Por essas razões foi proposto o estudo do potencial biotecnológico dos micro-organismos endofíticos desta planta. Foram isolados 47 fungos endofíticos e destes selecionaram-se 21 fungos morfologicamente diferentes para a prospecção química e biológica dos seus extratos provenientes do micélio e do caldo fermentado. Dentre os extratos metanólicos, nenhum apresentou atividade antioxidante e 18 mostraram atividade antibacteriana. Os extratos obtidos da fase-acetato de etila dos fungos Dm SB 43 e Dm BDA 12c foram ativos contra A. salina, apresentando CL50 de 109,5 e 605,5 µg/mL, respectivamente. Foram encontrados indícios de substâncias fenólicas, alcaloides, terpenos e açúcares. Quatro fungos apresentaram indícios de produção de alcaloides. Um deles foi selecionado para um novo cultivo com mais repetições para obtenção de quantidades maiores de extratos. Esse fungo foi identificado como Xylaria sp., e todos os seus extratos apresentaram toxicidade alta ou moderada contra A. salina. Apenas dois não apresentaram atividade antibacteriana e nenhum extrato demonstrou atividade antioxidante. Os extratos micélio-diclorometano, micélio-acetato de etila e fasediclorometano apresentaram indícios de alcaloides na CCDC e foram fracionados. A partir desses fracionamentos foram isoladas a citocalasina D e outras duas substâncias que estão em fase de elucidação. Devido à pouca massa de substâncias isoladas, apenas a citocalasina D foi submetida aos ensaios biológicos e químico, que foi fortemente citotóxica contra A. salina (31,4 µg/mL) e não apresentou atividade antibacteriana e antioxidante nas concentrações testadas. A maior atividade antitumoral dos extratos de Xylaria sp. e da citocalasina D foi contra a linhagem celular HCT 116 (viabilidade celular de 53,5; 56,9; 58,4 e 77,28%). Já contra as células MCF7 e DU145 foi observada ausência ou baixa atividade. Contra a linhagem de células sadias MRC-5, a citocalasina D não apresentou citotoxicidade. Este resultado pode ser útil em relação à toxicidade da substância em possíveis correlações com outras atividades biológicas. Portanto, este estudo demonstrou a diversidade de classes químicas e o potencial de atividades biológicas que os fungos endofíticos de D. macrophylla apresentam, além do primeiro relato de Xylaria sp. nesta planta, que apresentou ser um grande produtor de citocalasina D. Endophytic microorganisms have enormous potential for the production of bioactive substances and are an alternative for the development of new drugs against various diseases, including cancer and infectious diseases. The plants of the Rubiaceae family have a great biotechnological potential, such as Duroia macrophylla, which has already revealed the presence of an alkaloid with antitumor activity and low toxicity to nonneoplastic cells and eight alkaloids with antimycobacterial activity, which resulted in two patents for this research group. For these reasons it was proposed the study of the biotechnological potential of the endophytic microorganisms of this plant. A total of 47 endophytic fungi were isolated and 21 morphologically different fungi were selected for the chemical and biological exploration of their extracts from the mycelium and fermented broth. Among the methanolic extracts, none showed antioxidant activity and 18 showed antibacterial activity. The extracts obtained from the ethyl acetate phase of the fungi Dm SB 43 and Dm BDA 12c were active against A. salina, presenting LC50 of 109.5 and 605.5 μg/mL, respectively. Evidences of the presence of phenolic substances, alkaloids, terpenes and sugars were found. Four fungi showed evidence of alkaloid production. One of them was selected for a new crop with more replicates to obtain larger amounts of extracts. This fungus was identified as Xylaria sp. and all extracts showed high or moderate toxicity against A. salina. Only two presented no antibacterial activity and no extract showed antioxidant activity. The extracts myceliumdichloromethane, mycelium-ethylacetate and phase-dichloromethane showed evidence of alkaloids in the CCDC and they were fractionated. From these fractions were isolated cytochalasin D and two other substances that are in elucidation phase. Due to the low mass of isolated substances, only cytochalasin D was submitted to biological and chemical tests, which was strongly cytotoxic against A. salina (31.4 μg/mL) and showed no antibacterial and no antioxidant activity at the concentrations tested. The higher antitumor activity of extracts of Xylaria sp. and cytochalasin D was against the HCT 116 cell line (53.5, 56.9, 58.4 and 77.28% of cell viability). On the MCF7 and DU145 cells, absence or low activity was observed. Against the MRC-5 healthy cell line, cytotoxic D did not show cytotoxicity. This result may be useful in relation to the toxicity of the substance in possible correlations with other biological activities. Therefore, this study demonstrated the diversity of chemical classes and the potential of biological activities that the endophytic fungi of D. macrophylla present, in addition to the first report of Xylaria sp. in this plant, which showed to be a major producer of cytochalasin D. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2019-03-08T15:31:08Z 2018-06-29 Tese OLIVEIRA, Juliana Gomes de Souza. Bioprospecção de alcaloides em extratos de fungos endofíticos de Duroia macrophylla Huber (Rubiaceae). 2018. 162 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2018. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7007 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Biológicas Brasil UFAM Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
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