Estudo metabolômico de Penicillium sp. por meio de espectrometria de massas de alta resolução e redes moleculares
A metabolômica é uma ferramenta com aplicações variadas e de grande importância na exploração e descoberta de novos compostos bioativos de origem natural, utilizando técnicas analíticas avançadas e quimioinformática. Por meio da mesma, compostos com aplicações biotecnológicas diversas foram ident...
| Autor principal: | Peres, Eldrinei Gomes |
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| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/5294031404176260, https://orcid.org/0000-0002-5454-9088 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2022
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8720 |
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oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-87202022-03-05T05:03:37Z Estudo metabolômico de Penicillium sp. por meio de espectrometria de massas de alta resolução e redes moleculares Peres, Eldrinei Gomes Koolen, Hector Henrique Ferreira http://lattes.cnpq.br/5294031404176260 http://lattes.cnpq.br/2722430673503338 Medeiros, Lívia Soman de http://lattes.cnpq.br/7404733691134037 Novais, Alisson Meza http://lattes.cnpq.br/4089633496183732 https://orcid.org/0000-0002-5454-9088 Fungos - Cultura e meios de cultura Compostos bioativos CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA: QUIMICA ORGANICA: QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAIS Penicillium sp. Osmac Espectrometria de massas Redes moleculares A metabolômica é uma ferramenta com aplicações variadas e de grande importância na exploração e descoberta de novos compostos bioativos de origem natural, utilizando técnicas analíticas avançadas e quimioinformática. Por meio da mesma, compostos com aplicações biotecnológicas diversas foram identificados e isolados de diferentes organismos. Entre os principais produtores de compostos bioativos, destacam-se as plantas e os microrganismos. Entre os últimos, os fungos apresentam-se como produtores de metabólitos com diversas atividades biológicas com grande importância econômica. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo utilizar abordagem metabolômica através da espectrometria de massas e redes moleculares para uma caracterização compreensiva dos metabólitos secundários de Penicillium sp. MMSRG-058 e linhagens mutantes de interesse biotecnológico. Para obtenção dos extratos de Penicillium sp., foram realizados cultivos fermentativos pelo método OSMAC, utilizando quatro meios de cultivo distintos (BDL, ISP2, CZAPECK e Carne2), em diferentes condições, estático e agitado. Foram utilizados tanto a fração líquida quanto o micélio utilizando como solventes extratores acetato de etila e metanol. Os extratos foram analisados por meio de HPLC-HRMS/MS e redes moleculares. A análise tanto das redes como a interpretação manual dos espectros de MS/MS permitiu a identificação de mais de 30 moléculas, sendo a maioria pertencente à classe dos policetídeos, especificamente, às azafilonas, dentre elas a esclerotioramina, isocromofilona I, II, VI e IX, esclerotiorina e ocrefilona. A produção das diversas moléculas nos diferentes meios e condições, apresentou uma significativa diferença, com presença de moléculas distintas ou mesmo, especificidade em alguns casos. Nos dados de HPLC-HRMS/MS da linhagem mutante de Penicillium sp., houve a ausência de todos os policetídeos produzidos pela linhagem selvagem, tendo sido dectado apenas um meroterpenoide denominado de atlantinona A como íon majoritário. Esta mesma molécula foi encontrada em pequena quantidade em apenas três meios de cultivo da linhagem selvagem. Uma quantidade significativa de metabólitos ainda precisa ser identificada, evidenciando a capacidade metabólica de Penicillium sp., em diferentes condições. O estudo por meio da abordagem metabolômica envolvendo técnicas analíticas e redes moleculares possibilitou a caraterização metabólica do fungo explorado, bem como a anotação de moléculas de interesse biotecnológico. Metabolomics is a tool with varied applications and of great importance in screening and discovery of new bioactive compounds of natural origin, using advanced analytical techniques and chemoinformatics. By means of metabolomics, compounds with diverse biotechnological applications were identified and isolated from different organisms. Among the main sources of bioactive compounds, plants and microorganisms stand out. Among the latter, fungi present themselves as sources of metabolites with different biological activities with great economic importance. In this sense, this work aimed to use a metabolomics approach through mass spectrometry and molecular networks for a comprehensive characterization of the secondary metabolites of Penicillium sp. MMSRG-058 and mutant strains of biotechnological interest. To obtain the Penicillium sp., fermentation cultures were carried out by the OSMAC method, using four different culture media (BDL, ISP2, CZAPECK and Carne2), under different conditions, such as static and agitated. Both, the liquid fraction and the mycelium were used, using ethyl acetate and methanol as extracting solvents. Extracts were analyzed using HPLC-HRMS/MS and molecular networks. The analysis of both the networks and the manual interpretation of the MS/MS spectra allowed the identification of more than 30 molecules, most of which as part of polyketides class, specifically azaphilones, among them sclerotioramine, isochromophilone I, II, VI and IX, sclerotiorine and ocrephillone. The production of different molecules in different media and conditions showed a significant difference, with the presence of distinct molecules or even specificity in some cases. In the HPLC-HRMS/MS data of the mutant strains of Penicillium sp., all the polyketides produced by the wild strain were absent, with the exception of the meroterpenoid atlantinone A as the major ion. This same molecule was found in small amounts in only three culture media of the wild strain. A significant number of metabolites still lacks of identification, evidencing the metabolic capacity of Penicillium sp., under different conditions. The study using the metabolomics approach involving analytical techniques and molecular networks allowed the metabolic characterization of the fungus explored, as well as the annotation of molecules of biotechnological interest. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 2022-03-04T16:42:13Z 2022-01-28 Dissertação PERES, Eldrinei Gomes. Estudo metabolômico de Penicillium sp. por meio de espectrometria de massas de alta resolução e redes moleculares. 2022. 107 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8720 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Química |
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TEDE - Universidade Federal do Amazonas |
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A metabolômica é uma ferramenta com aplicações variadas e de grande importância na
exploração e descoberta de novos compostos bioativos de origem natural, utilizando técnicas
analíticas avançadas e quimioinformática. Por meio da mesma, compostos com aplicações
biotecnológicas diversas foram identificados e isolados de diferentes organismos. Entre os
principais produtores de compostos bioativos, destacam-se as plantas e os microrganismos.
Entre os últimos, os fungos apresentam-se como produtores de metabólitos com diversas
atividades biológicas com grande importância econômica. Neste sentido, este trabalho teve
como objetivo utilizar abordagem metabolômica através da espectrometria de massas e redes
moleculares para uma caracterização compreensiva dos metabólitos secundários de
Penicillium sp. MMSRG-058 e linhagens mutantes de interesse biotecnológico. Para
obtenção dos extratos de Penicillium sp., foram realizados cultivos fermentativos pelo
método OSMAC, utilizando quatro meios de cultivo distintos (BDL, ISP2, CZAPECK e
Carne2), em diferentes condições, estático e agitado. Foram utilizados tanto a fração líquida
quanto o micélio utilizando como solventes extratores acetato de etila e metanol. Os extratos
foram analisados por meio de HPLC-HRMS/MS e redes moleculares. A análise tanto das
redes como a interpretação manual dos espectros de MS/MS permitiu a identificação de mais
de 30 moléculas, sendo a maioria pertencente à classe dos policetídeos, especificamente, às
azafilonas, dentre elas a esclerotioramina, isocromofilona I, II, VI e IX, esclerotiorina e
ocrefilona. A produção das diversas moléculas nos diferentes meios e condições, apresentou
uma significativa diferença, com presença de moléculas distintas ou mesmo, especificidade
em alguns casos. Nos dados de HPLC-HRMS/MS da linhagem mutante de Penicillium sp.,
houve a ausência de todos os policetídeos produzidos pela linhagem selvagem, tendo sido
dectado apenas um meroterpenoide denominado de atlantinona A como íon majoritário. Esta
mesma molécula foi encontrada em pequena quantidade em apenas três meios de cultivo da
linhagem selvagem. Uma quantidade significativa de metabólitos ainda precisa ser
identificada, evidenciando a capacidade metabólica de Penicillium sp., em diferentes
condições. O estudo por meio da abordagem metabolômica envolvendo técnicas analíticas
e redes moleculares possibilitou a caraterização metabólica do fungo explorado, bem como
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