Submitted in fulfillment for the Degree of Master of Technology (Biotechnology) in the Department of Biotechnology and Food Technology, Durban University of Technology, Durban, 2009. / Information regarding the nutritional value of wild food plants in Africa and current information varies from source to source. Prior to commercialization of wild foods the nutritional, ethnobotanical, medical, chemical, anthropological and toxicity requires investigation. Plants from the Amaranthaceae family were chosen because the family is characterized by several species which are used by indigenous communities as a source of nutrition in different plants of the world. The focus of this study was to investigate the nutritional and biological activities of three plants from the Amaranthaceae family viz. Achyranthes aspera, Alternanthera sessilis and Guilleminea densa that are considered famine plants. This study aimed to determine the nutritional value (proximate, minerals and vitamins), biological activity, toxicity and potential of a tissue culture system for three species from the family Amaranthaceae. Nutritional analysis comprised of determining moisture, ash, protein, fat, carbohydrate, dietary fibre and energy. Mineral analysis of calcium, copper, iron, magnesium, manganese, phosphorus, sodium and zinc was performed by microwave digestion and then analyzed by ICP Spectrophotometry. Vitamin A, Vitamin B1, Vitamin B2, Vitamin B3 and Vitamin C were also analyzed. For biological and safety analyses aqueous and methanolic extracts were prepared. Anti-oxidative and anti-inflammatory properties of the extracts were tested; antimicrobial activity was tested by evaluating the bactericidal, fungal effect and minimum inhibitory concentration on selected bacteria and fungi using the agar disk diffusion method. Anti mosquito potential was determined by setting up repellency, larvacidal assay and insecticidal assay. The safety and toxicity analysis was carried out by measuring cytotoxicity, toxicity and mutagenicity. The potential of an in vitro tissue culture system of A. aspera, A. sessilis and G. densa was determined using micropropagation. A. aspera indicated significant amounts moisture, ash, dietary fibre, protein, vitamin B1, vitamin B2, magnesium and manganese. Plant extracts of A. aspera had antibacterial activity against the Gram negative bacteria Esherichia coli, Pseudomas aeroginosa and Salmonella typhi; Gram positive bacteria Staphylococcus epidermis and Staphylococcus aureus. The methanolic extract had antifungal activity against Sacchromyces cerevisiae and exhibited significant free radical scavenging activity as well as 85% repellency against Anopheles arabiensis. The aqueous extract stimulated the growth of the K562 (Chronic Myclogenous Leukaemia) cell line and the plant extracts showed no mutagenicity or toxicity. A. sessilis indicated significant levels of ash, dietary fibre, protein, energy, vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, iron, magnesium and manganese present. Plant extracts of A. sessilis had antibacterial activity against Gram negative bacteria P. aeroginosa and Gram positive bacteria S. epidermis. The plant also showed antifungal activity against the yeasts S. cerevisiae and Candida albicans. The methanolic plant extract showed excellent antioxidant activity. The aqueous plant extract stimulated the growth of the K562 cell line and the plant extracts possessed no mutagenicity or toxicity. This plant grew well in a tissue culture system where it was propagated from callus to a fully grown plant able to survive in environmental conditions. G. densa has ash and dietary fibre, vitamin B2, vitamin B3 and iron. The plant extracts had antibacterial activity against Gram negative bacteria E. coli, P. aeroginosa and Klebsiella. oxytoca; Gram positive bacteria Baccilus stereathermophilus and S. aureus. The plant also has antifungal activity against C. albicans and significant repellency activity against A. arabiensis where it showed 100% repellency. This plant was not found to be mutagenic or toxic. The results obtained from this study show promising potential for the plants to be exploited as famine food plants. The nutritional value, biological activity and ability to micropropagate A. aspera, A. sessilis and G. densa indicates a good potential for purposes of harnessing biotechnological products.

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2018-03-23T20:57:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dayana_barbosa_cruz.pdf: 3792008 bytes, checksum: ccf297a5a3923b0c17236ccee6687c49 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2018-03-29T13:28:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dayana_barbosa_cruz.pdf: 3792008 bytes, checksum: ccf297a5a3923b0c17236ccee6687c49 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T13:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dayana_barbosa_cruz.pdf: 3792008 bytes, checksum: ccf297a5a3923b0c17236ccee6687c49 (MD5) Previous issue date: 2017 / Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) / As plantas medicinais t?m sido utilizadas pela humanidade, desde seus prim?rdios, com finalidades terap?uticas. Atualmente, cerca de 25% dos medicamentos s?o obtidos de esp?cies vegetais. Considerando a enorme biodiversidade do nosso pa?s destaca-se o potencial para a descoberta de novas mol?culas bioativas oriundas de produtos naturais. Esp?cies radicalares s?o produzidas continuamente em processos metab?licos fisiol?gicos, no entanto o desequil?brio entre agentes pr?-oxidantes e defesas antioxidantes provoca o aumento de esp?cies reativas circulantes conduzindo ao estresse oxidativo relacionado a etiologia de doen?as cardiovasculares, inflamat?rias, imunol?gicas, e relacionadas ao processo de envelhecimento como o Alzheimer e Parkinson. Para prevenir esse processo e as consequ?ncias ao organismo, tem-se aumentado a busca de compostos antioxidantes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial antioxidante de cinco extratos etan?licos brutos de partes a?reas ou ra?z de esp?cies vegetais j? utilizadas na medicina popular da regi?o. Estas esp?cies foram: Gomphrena arborescens L.f. e Gomphrena virgata Mart. (Amarantaceae),Miconia ferruginata DC. (Melastomataceae) e Vochysia elliptica Mart. (Vochysiaceae), coletadas no munic?pio de Diamantina ? MG e regi?es subjacentes. Utilizando a metodologia de Folin-Ciocalteau pode-se observar que todos os extratos, exceto G. virgata ra?z, apresentaram teores de compostos fen?licos totais (CFT) com destaque para V. elliptica e M. ferruginata (792,36 e 561,89 mg EAG/g extrato, respectivamente). A atividade redutora dos extratos avaliada pela captura de radicais DPPH? e ABTS?+ demonstrou maior captura para os extratos com maior teor de CFT, sendo esta correla??o forte e positiva. Realizou-se ainda, avalia??o da interfer?ncia dos extratos na atividade sequestradora de radicais gerados em um sistema HRP/Luminol/H2O2 e tamb?m os efeitos sobre o burst oxidativo de neutr?filos humanos isolados, ativados com PMA. Apenas os extratos de V. elliptica e M. ferruginata foram testados, apresentando atividade protetora frente as esp?cies radicalares produzidas tanto pelo sistema, quanto pelo burst oxidativo. A avalia??o da viabilidade celular de neutr?filos em cultura na presen?a de todos os extratos sem est?mulos exteriores demonstrou que estes n?o s?o citot?xicos mesmo na maior concentra??o testada (1000 ?g/mL), tendo a V. elliptica apresentado poss?vel atividade citoprotetora nesta concentra??o. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Ci?ncias Farmac?uticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / Medicinal plants have been used by mankind since its beginnings for therapeutic purposes. Currently, about 25% of medicines are obtained from plant species. Considering the enormous biodiversity of our country stands out the potential for the discovery of new bioactive molecules coming from natural products. Radical species are continuously produced in physiological metabolic processes, however the imbalance between pro-oxidant agents and antioxidant defenses causes the increase of circulating reactive species leading to oxidative stress related to the etiology of cardiovascular diseases, inflammatory, immune, and related to the aging process such as Alzheimer?s and Parkinson's. To prevent this process and the consequences to the body, the search for antioxidant compounds has increased. Thus, the present work had as objective to evaluate the antioxidant potential of five crude ethanolic extracts of aerial parts or root of vegetal species already used in the popular medicine of the region. These species were: Gomphrena arborescens L.f. and Gomphrena virgata Mart. (Amarantaceae), Miconia ferruginata DC. (Melastomataceae) and Vochysia elliptica Mart. (Vochysiaceae), collected in the municipality of Diamantina - MG and subjacent regions. Using the methodology of Folin-Ciocalteau it can be observed that all extracts except G. virgata roots, presented total phenolic compounds (CFT), with emphasis on V. elliptica and M. ferruginata (792.36 and 561.89 mg EAG / g extract, respectively). The reductive activity of the extracts evaluated by the DPPH? and ABTS?+radical capture showed higher capture for extracts with higher CFT content, being this correlation strong and positive. We also evaluated the interference of the extracts in the sequestering activity of radicals generated in an HRP/Luminol/H2O2 system and also the effects on the oxidative burst of isolated human neutrophils activated with PMA. Only the extracts of V. elliptica and M. ferruginata were tested, presenting protective activity against the radical species produced by both the system and the oxidative burst. The evaluation of the cell viability of neutrophils in culture in the presence of all the extracts without external stimuli, demonstrated that they are not cytotoxic even at the highest concentration tested (1000 ?g / mL), and V. elliptica presented possible cytoprotective activity at this concentration.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-17Bitstream added on 2014-06-13T19:03:09Z : No. of bitstreams: 1 vilela_gf_dr_botfca.pdf: 1103988 bytes, checksum: accc5fdd3c2e93121b5bc3f01c2a9a80 (MD5) / Este estudo realizou a caracterização agronômica e análise do princípio ativo de cinco acessos da espécie medicinal Hebanthe eriantha, um recurso extrativista com a variabilidade genética ameaçada. A espécie Hebanthe eriantha, anteriormente denominada Pfaffia paniculata e depois Hebanthe paniculata, a partir de 2008 recebeu a atual denominação. Este estudo é uma parceria entre o Laboratório de Plantas Medicinais da UNESP-Botucatu, o Pólo Vale do Paraíba em Pindamonhangaba da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) e as Divisões de Agrotecnologia e Química do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas Biológicas e Agrícolas (CPQBA) da UNICAMP. Inicialmente, foi instalada uma coleção de trinta e nove acessos da espécie coletados na região do Vale do Paraíba no CPQBA e no Pólo Vale do Paraíba. Foram realizados testes de propagação por estaquia desses acessos e a partir dos resultados foi instalado um ensaio experimental a campo em blocos casualizados com cinco acessos e sete repetições. Foram avaliados o peso fresco/seco da parte aérea, o peso fresco/seco da raiz, o comprimento da maior haste, a área foliar, o índice de espuma e o teor de ácido fáfico das amostras. O acesso 1800 apresentou um peso seco de raiz, peso seco da parte aérea e área foliar superior aos demais acessos. O teor de ácido fáfico não diferiu entre os acessos e o acesso 1801 apresentou a maior média (0,64% m/m) seguido do acesso 1800 com uma média de (0,63% m/m). Existe uma correlação positiva entre área foliar e peso seco da parte aérea e peso seco de raízes entre os cinco acessos. / This survey realized a agronomic caracterization and active compounds analysis of five Hebanthe eriantha medicinal plant accessions, a extractivist resource on risk of genetic variability detriment. Hebanthe eriantha, before named Pfaffia paniculata and Hebanthe paniculata, in 2008 receive actual denomination. This study is a association between UNESPBotucatu Medicinal Plants Laboratory, Paraiba Valley Center (APTA) and CPQBAUNICAMP Agrotecnology Division. In first, it was established a collection of thirty nine accessions of the species collected on Paraiba Valley. Shoot development using cuttings was studied and a field experiment using randomized complete blocks with five accession and seven replications was used. The stems and leaves wet/dry weight, roots wet/dry weight, biggest stem length, foliar area, lather index and pfaffic acid content samples was avaliated. The accession 1800 had a higher root dry weight, stems and leaves dry weight and foliar area than others accessions. Pfaffic acid content was similar of anothers accessions and 1801 accession had highest media (0,64% m/m) and 1800 accession media (0,63% m/m). There are a positive correlation between accessions foliar area and stems and leaves dry weight with roots dry weight.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-07-25T13:33:21Z No. of bitstreams: 1 Paulo Emilio Carneiro de Souza.pdf: 899959 bytes, checksum: 4cc43f14abd78191c314e85ccd4df87d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T13:33:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Emilio Carneiro de Souza.pdf: 899959 bytes, checksum: 4cc43f14abd78191c314e85ccd4df87d (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Poisonings by plants are important cause of death of cattle, sheep and goats and direct and indirect losses of flock in Brazil and worldwide. Among the toxic plants that cause economic damage to livestock, there are the photosensitization plants as Froelichia humboldtiana (Roem. & Schult.). This Amaranthacea, popularly known in the semiarid region of Pernambuco and Paraíba as "ervanço", is widely distributed in the areas of scrub from the State of Minas Gerais to Ceará, and can also be found in savannah areas in the State of Goiás. F. humboldtiana is a weed of pastures quite palatable to ruminants and horses and has been often found in degraded areas of the northeastern semiarid. This paper describes three outbreaks of primary photosensitization by F. humboldtiana and experimental reproduction of the disease in a cattle. The epidemiological and clinical data were obtained from the owners and veterinarians responsible for the livestock. After these procedures was recommended the the removal of cattle from invaded pastures. The animals were clinically examined after 30 and 90 days. From these animals samples of blood were collected on the first day of the experiment and on 20th day for determination of serum activities of aspartate aminotransferase, gamma-glutamyltransferase, total, indirect and conjugated bilirubin. Two animals with areas of white fur, crossbred, aged between 8 and 12 months were used as controls.An outbreak of primary photosensitization by F. humboldtiana occurred in Custodia, semiarid region of Pernambuco and another two outbreaks occurred in Agreste of Paraíba. The disease occurred from March to June 2011, affecting 27 bovines out of a total of 70. The main lesions consisted of dermatitis of the white skin, with edema and necrosis. All the bovines recovered after removal from the areas invaded by F. humboldtiana. To produce the disease experimentally, one bovine with white skin was placed for 14 days into an area with F. humboldtiana as the sole forage. This bovine presented photodermatitis on the 3rd day of consumption. The serum concentrations of total, indirect, and conjugated bilirubin and the serum activities of gamma-glutamyl transferase and aspartate-aminotransferase in the spontaneously affected cattle and in the experimental cattle remained within normal ranges. It is concluded that F. humboldtiana causes primary photosensitization in cattle in northeastern Brazil. / Intoxicações por plantas são importante causa de morte de bovinos, ovinos e caprinos e de perdas diretas e indiretas no rebanho brasileiro e mundial. Dentre as plantas tóxicas que provocam prejuízos econômicos à pecuária nacional, destacam-se as que provocam fotossensibilização, tal como Froelichia humboldtiana(Roem.&Schult.)Seub. Essa Amaranthacea, conhecida popularmente no semiárido de Pernambuco e da Paraíba como “ervanço”, encontra-se amplamente distribuída nas áreas de caatinga desde o Estado de Minas Gerais até o Ceará, podendo também ser encontrada em áreas de cerrado no Estado de Goiás. F. humboldtiana é uma planta invasora de pastagens, palatável para ruminantes e equídeos, e tem sido encontrada com frequência em áreas degradadas do semiárido nordestino. Neste trabalho, descrevem-se três surtos de fotossensibilização primária por F. humboldtiana, e a reprodução experimental da doença em um bovino. Os dados epidemiológicos e clínicos foram obtidos junto aos proprietários e veterinários responsáveis pelos rebanhos. Após esses procedimentos recomendou-se a retirada dos bovinos das pastagens invadidas por F. humboldtiana. Os animais foram reavaliados clinicamente após 30 e 90 dias. Desses animais coletou-se sangue no primeiro dia de experimento e no 20º dia, para determinação das atividades séricas de gama glutamil transferase(GGT), aspartato-aminotransferase(AST), bilirrubina total, indireta e conjugada . Dois bovinos com áreas de pelagem branca, mestiços e com idade entre 8 e 12 meses foram utilizados como controle. Um surto de fotossensibilização primária por F. humboldtiana ocorreu no Município de Custódia, região semiárida de Pernambuco e outros dois surtos ocorreram em Salgado de São Félix, no Agreste da Paraíba. A doença ocorreu entre os meses de março a junho de 2011; de um total de 70 bovinos, 27 apresentaram dermatite nas áreas despigmentadas da pele. Para a reprodução experimental da doença foi utilizado um bovino com áreas de pelagem branca que ingeriu F. humboldtiana por 14 dias. Esse bovino apresentou fotodermatite no 3º dia de experimento. De todos os bovinos naturalmente intoxicados e do bovino experimental coletou-se sangue para análise dos níveis séricos de GGT, AST e níveis de bilirrubina total, indireta e conjugada. Os níveis de GGT, AST e bilirrubinas ficaram dentro dos valores de referência para a espécie. Todos os bovinos se recuperaram após sua retirada das áreas invadidas pela planta. Conclui-se que Froelichia humboldtiana é a causa de fotossensibilização primária em bovinos nos Municípios de Custódia-PE e Salgado de São Félix-PB.

Orientador: Sonia Nair Bao / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fank-de-Carvalho_SuzaneMargaret_D.pdf: 16381065 bytes, checksum: 37dffed971377c79c257dea1b955e34c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A família Amaranthaceae no sensu lato, incluindo Chenopodiaceae, é formada por cerca de 2.360 espécies, 145 delas encontradas no Brasil; 94 espécies subsistem em diversas fitofisionomias do Bioma Cerrado, 71 são endêmicas de diferentes regiões e biomas brasileiros e 27 aparecem em listas regionais de espécies ameaçadas de extinção. Visando contribuir para o conhecimento das espécies dessa família, foram estudados aspectos ecológicos, micromorfológicos, anatômicos e ultraestruturais de folhas de Amaranthaceae nativas do Brasil, com ênfase nos gêneros Alternanthera, Gomphrena, Froelichiella, Hebanthe e Pfaffia. As espécies nativas de regiões abertas de cerrado apresentam adaptações que favorecem a sobrevivência em condições adversas (seca e fogo), tais como raízes tuberosas ou lenhosas e xilopódios, hábito herbáceo e/ou subarbustivo, pilosidade densa nas porções aéreas, senescência de ramos aéreos durante as fases mais secas, dependência de fogo ou chuva para rebrotação e/ou floração, frutificação rápida seguida de dispersão anemocórica, epidermes com cutículas bem desenvolvidas e metabolismo fotossintético C4. O comportamento pirofítico das espécies favorece o estabelecimento pioneiro das mesmas, principalmente nas áreas abertas do Cerrado. As superfícies foliares de algumas espécies do gênero Gomphrena apresentam cristais de cera epicuticular do tipo plaquetas, orientadas paralelamente, aspecto anteriormente descrito apenas em espécies de Chenopodiaceae. Em duas espécies foram encontrados fungos Ascomyceto colonizando folhas, cujos aspectos ultraestruturais foram descritos. A anatomia Kranz foi caracterizada em seis espécies do gênero Gomphrena, que também possuem cloroplastos dimórficos, demonstrando estrutura foliar compatível com o metabolismo fotossintético C4. Na análise das duas espécies do gênero Alternanthera (uma C3 e outra intermediária C3-C4) verificou-se que a posição das organelas nas células da bainha pode ser um elemento chave na determinação do tipo metabólico. As espécies de Froelichiella, Hebanthe e Pfaffia possuem anatomia e ultraestrutura compatíveis com o metabolismo C3. A anatomia foliar e a ultraestrutura das espécies estudadas apresentam um padrão já descrito para outras espécies da família Amaranthaceae, exceto para os gêneros Hebanthe e Froelichiella, cuja descrição anatômica e ultraestrutural foi realizada pela primeira vez. A evolução do metabolismo C4 pode estar relacionada, pelo menos em parte, ao desenvolvimento da anfiestomia associada à maior espessura do limbo foliar em espécies herbáceas. Plastoglóbulos bem desenvolvido foram encontrados em cloroplastos de algumas das espécies do Cerrado e parecem associados aos mecanismos de defesa, além do metabolismo de lipídios. A família Amaranthaceae pode ser um bom marcador da biodiversidade de dicotiledôneas de pequeno porte e da capacidade de regeneração das áreas de campos rupestres, campos úmidos e outros tipos de vegetação aberta dos cerrados. A riqueza de informações obtidas durante o estudo de espécies dessa família ilustram a importância da ampliação das pesquisas básicas e aplicadas em suas espécies, especialmente as que ocorrem naturalmente no Cerrado. A ampliação do conhecimento relativo à anatomia e à especialização das organelas de diferentes gêneros para o metabolismo fotossintético pode contribuir para o entendimento da evolução da via C4 e do ambiente onde as plantas se especializaram. O estudo do Bioma Cerrado pretende ampliar as justificativas para esforços de preservação de sua biodiversidade. / Abstract: The Amaranthaceae family sensu lato, including Chenopodiaceae, is comprised of approximately 2,360 species, 145 of them found in Brazil. 94 species exist in various vegetation types of the Cerrado, 71 are endemic to different regions and Brazilian biomes, and 27 appear in regional lists of endangered species. To contribute to the knowledge of this family species the ecological aspects, micromorphology, anatomy and ultrastructure of leaves of brazilian Amaranthaceae were studied, with emphasis on the genera Alternanthera, Gomphrena, Froelichiella, Hebanthe and Pfaffia. The native species of open areas of Cerrado (a savannah-like vegetation) exhibit adaptations that promote survival in adverse conditions (drought and fire), such as tuberous or woody roots, xylopodium, herbaceous or subshrub habit, dense pubescence in aerial portions, senescence of shoots and leaves during the driest season, dependence on rain or fire to resprout and/or flowering, fruiting followed by rapid wind dispersion, tick cuticle on epidermis and C4 photosynthetic metabolism. The species' fire behavior favors their establishment as pioneers, especially in open areas of the Cerrado. Leaf surfaces of some species of the genus Gomphrena present epicuticular wax crystals in platelet form, oriented in parallel, an aspect previously described only in Chenopodiaceae species. In two of the species studied Ascomycete fungi were found colonizing its leaves, and ultrastructural aspects were described. Kranz anatomy was found in six species of the genus Gomphrena, which also have dimorphic chloroplasts, showing leaf structure compatible with the C4 photosynthetic metabolism. In the analysis of two species of Alternanthera (a C3 and a C3-C4 intermediate) showed that besides the Kranz anatomy, the position of organelles in bundle sheath cells can be a key element in determining the metabolic type. The Froelichiella, Hebanthe and Pfaffia species have leaf anatomy and ultrastructure consistent with C3 metabolism. The leaf anatomy and ultrastructure have a pattern already described for other species of the Amaranthaceae family, except for the genera Hebanthe and Froelichiella, whose anatomical and ultrastructural aspects were described for the first time. The evolution of C4 metabolism may be related, at least in part, to the development of amphystomy associated with increased leaf thickness in herbaceous species. Large plastoglobuli were found in chloroplasts of some Cerrado species and appear associated with defense mechanisms, and lipid metabolism. The Amaranthaceae family can be a good marker of the biodiversity of nonwoody Eudicotyledons with ability to regenerate areas of rocky fields, wet grasslands and other open vegetation of the cerrado. These results illustrate the importance of expansion of basic and applied research in Amaranthaceae species, especially those that occur naturally in Brazilian cerrados. The expansion of knowledge concerning the anatomy and the specialization of organelles of different genera to perform its photosynthetic metabolism may contribute to understanding of the evolution of C4 pathway and the environment where plants specialize. The study of Cerrado Biome aims to broaden the justification for efforts to preserve its biodiversity. / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

The present work describes the phytochemistry study and of biological activity of the species Scutellaria racemosa Pers (Labiatae) and Pfaffia tuberosa Spreng (Amaranthaceae). Four compounds were isolated of the S. racemosa Pers: lupeol (14), oroxilin A (10), dinatin (12) and oroxyloside (11). The antimicrobial and cytotoxic activities and the capacity of inhibition of enzymes prolyl oligopeptidase (POP), dipeptidyl peptidase IV (DPP IV) and acetylcholinesterase (AChE) of the crude extract (EB), fractions and isolated compounds of the S. racemosa Pers were evaluated. The n-hexane (FH) and ethyl acetate (FA) fractions were the most active against Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa. The evaluation of the crude extract and fractions using the Brine Shrimp Lethality Test indicated that this plant does not present toxicity. About the tests of enzymatic inhibition, the ethyl acetate (FA) and n-butanol (FB) fractions of S. racemosa Pers and the compounds dinatin (12) and oroxyloside (11) demonstrated significant capacity of inhibition of the POP. The inhibition promoted for the dinatina (12) (100 μM) corresponded 43% and for the oroxyloside (11) (100 μM) corresponded 34% of the total enzyme tested. The crude extract (EB) and the respective fractions of the Pfaffia tuberosa Spreng were also evaluated about the antimicrobial and cytotoxic activities and of enzymatic inhibition of the POP, DPP IV and AChE. Through these assays, it was verified that the crude extract (EB) and the fractions of the Pfaffia tuberosa Spreng do not present important antimicrobial and cytotoxic activity. In relation to the tests of inibitory activity of the POP, the dichloromethane (FD) and ethyl acetate (FA) fractions present IC50 of 21.4 and 28.5 μg/mL against of POP, respectively. Dichloromethane, ethyl acetate and n-butanol fractions (FD, FA and FB) presented low activity against DPP IV (< 20%). The ethyl acetate (FA) and n-butanol (FB) fractions showed significant inhibition of the AChE in the amounts, 6.25 and 25 μg, respectively. / O presente trabalho descreve o estudo fitoquímico e a atividade biológica das espécies Scutellaria racemosa Pers (Labiatae) e Pfaffia tuberosa Spreng (Amaranthaceae). Quatro compostos foram isolados da S. racemosa Pers: lupeol (14), oroxilina A (10), dinatina (12) e oroxilosídeo (11). A atividade antimicrobiana, citotóxica e a capacidade de inibição das enzimas prolil oligopeptidase (POP), dipeptidil peptidase IV (DPP IV) e acetilcolinesterase (AChE) do extrato bruto (EB), frações e compostos isolados da S. racemosa Pers foram avaliadas. As frações n-hexano (FH) e acetato de etila (FA) foram as mais ativas contra Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa. A avaliação do extrato bruto (EB) e frações através do teste de letalidade frente a Artemia salina indicou que esta planta não apresenta toxicidade significativa. Quanto aos testes de inibição enzimática, as frações acetato de etila (FA) e n-butanol (FB) de S. racemosa Pers e os compostos dinatina (12) e oroxilosídeo (11) demonstraram significativa capacidade de inibição da POP. A inibição promovida pela dinatina (12) (100 μM) correspondeu a 43% e pelo oroxilosídeo (11) (100 μM) correspondeu a 34% do total de enzima testada. O extrato bruto (EB) e as respectivas frações da Pfaffia tuberosa Spreng também foram avaliadas quanto a atividade antimicrobiana, citotóxica e de inibição enzimática da POP, DPP IV e AChE. Através destes ensaios, verificou-se que o extrato bruto (EB) e a frações da Pfaffia tuberosa Spreng não apresentam importante atividade antimicrobiana e citotóxica. Em relação aos testes de atividade inibitória da POP, as frações diclorometano (FD) e acetato de etila (FA) foram as que apresentaram os melhores resultados, com IC50 de 21,4 e 28,5 μg/mL, respectivamente. As frações diclorometano, acetato de etila e n-butanol (FD, FA e FB) apresentaram baixa capacidade de inibição da DPP IV (< 20%). As frações acetato de etila (FA) e n-butanol (FB) apresentaram significativa inibição da AChE, nas quantidades de 6,25 e 25 μg, respectivamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Many biotechnological techniques have been formed by new tools to the study of medicinal plants and for the production of homogenous and productive biomass. This work aimed to examine aspects of morphogenesis and callogenesis in Pfaffia glomerata and Pfaffia tuberosa as well as to evaluate the production of β-ecdysone in micropropagated plants, clones and calli in vitro. Nodal segments of two accessions (BRA and JB-UFSM) of P. glomerata were cultivated on Murashige and Skoog (MS) medium. In relation to P. tuberosa the process of disinfection, multiplication and acclimatization of the plants was studied. Studies referring to the induction of callus, organogenesis and embryogenesis were conducted using medium supplemented with auxins and cytokinins. Roots and aerial parts of the micropropagated plants, clones regenerated by indirect organogenesis and calli in vitro were analysed in relation to production of β-ecdysone by high efficiency liquid chromatography. Micropropagation proved to be a viable method for the production of P. glomerata plants on a commercial scale. The BRA accessions presented higher multiplication rate and β-ecdysone content when compared to JB-UFSM. Nodal segments of P. tuberosa showed an absence of microorganisms and a high survival rate after being washed with various disinfecting solutions. Better results in relation to micropropagation in this species were registered in medium with 1μM of thidiazuron, followed by subcultivation of shoots in medium without thidiazuron, where the plants showed excellent development and good adaptation to ex vitro conditions. After cultivation in the field, the β-ecdysone content found in these plants was similar to that found in wild plants in vivo. It was found that, in both studied species, the aerial parts of the plants accumulated a greater β-ecdysone content when compared to roots. Calli from nodal segments of P. glomerata showed differences in consistency, morphogenic potential and β-ecdysone content, depending on plant growth regulators concentrations added to the nutritive medium. In general, the production of this metabolite in the calli appear to be associated with the friable consistency and regeneration of shoots. In P. tuberosa the β-ecdysone content varied among the friable calli depending on the concentration of auxin and appear to be dependent on the regeneration of shoots. The P. glomerata calli presented a low plant regeneration frequency; the plants (clones) regenerated from calli presented normal morphology, but differed in relation to β-ecdysone content. In P. tuberosa several clones were regenerated from friable calli in medium MS with auxin or auxin and cytokinin. On the other hand, root explants formed embryogenic calli in medium MS with auxin and cytokinin. These biotechnological strategies involving cultivation techniques in vitro together with the dosage of β-ecdysone are pioneer studies for the genus and could be useful for the propagation and genetic breeding of these species of Brazilian ginseng. / Diversas técnicas biotecnológicas têm se constituído em novas ferramentas para o estudo de plantas medicinais, bem como para a produção de biomassa homogênea e produtiva. Em função disso, este estudo teve como objetivo estudar aspectos da morfogênese e a calogênese de Pfaffia glomerata e Pfaffia tuberosa e avaliar a produção de b-ecdisona em plantas micropropagadas, clones e calos in vitro. A micropropagação de acessos (BRA e JBUFSM) de P. glomerata foi conduzida a partir de segmentos nodais em meio nutritivo Murashige e Skoog (MS). Em P. tuberosa, estudou-se o processo de desinfestação, multiplicação e aclimatização das plantas. Estudos referentes à indução de calos, organogênese e embriogênese foram conduzidos em meio MS suplementado com auxinas e citocininas. Raízes e as partes aéreas das plantas micropropagadas, plantas (clones) regeneradas via organogênese indireta e calos cultivados in vitro foram analisados em relação ao conteúdo de b-ecdisona em cromatografia líquida de alta eficiência. A micropropagação mostrou ser um método adequado para a produção de mudas de P. glomerata, em escala comercial. O acesso BRA apresentou uma maior taxa de propagação em meio MS e um maior teor de b-ecdisona quando comparado ao acesso JB-UFSM. Segmentos nodais de P. tuberosa apresentaram ausência de microrganismos e uma alta taxa de sobrevivência após lavagens com várias soluções desinfestantes. Melhores resultados em relação à micropropagação nesta espécie foram registrados em meio MS acrescido de 1 μM de TDZ, seguido do subcultivo dos brotos em meio MS isento de fitoreguladores, no qual as plantas apresentaram excelente desenvolvimento e uma ótima adaptação às condições ex vitro. Após cultivo no solo, o teor de β-ecdisona encontrado nessas plantas foi similar ao encontrado em plantas nativas in vivo. Constatou-se que, em ambas as espécies estudadas, as partes aéreas das plantas acumularam um maior teor de β-ecdisona quando comparado ao sistema radicular. Calos de P. glomerata apresentaram diferenças quanto à consistência, potencial morfogênico e produção de b-ecdisona dependendo das concentrações dos fitoreguladores adicionados ao meio nutritivo. Em geral, a produção desse metabólito nos calos parece estar associada à consistência friável e a regeneração de brotos. Em P. tuberosa, o teor de β-ecdisona variou entre os calos friáveis organogênicos dependendo da concentração de auxina adicionada ao meio nutritivo; além disso, a presença de β-ecdisona nos calos parece ser dependente da regeneração de parte aérea. Os calos de P. glomerata apresentaram um baixa frequência de regeneração de brotos; as plantas (clones) regeneradas a partir dos calos apresentaram morfologia normal, mas diferiram quanto ao conteúdo de β-ecdisona. Em P. tuberosa, vários clones foram regenerados a partir de calos friáveis formados em meio MS com auxina ou auxina e citocinina. Por outro lado, explantes radiculares formaram calos embriogênicos apenas quando cultivados em meio com citocinina e auxina. Estas estratégias biotecnológicas envolvendo técnicas de cultivo in vitro juntamente com o doseamento de β-ecdisona são pioneiras para o gênero e poderão ser úteis para a propagação e o melhoramento dessas espécies de ginseng brasileiro.

Resumo: Este estudo realizou a caracterização agronômica e análise do princípio ativo de cinco acessos da espécie medicinal Hebanthe eriantha, um recurso extrativista com a variabilidade genética ameaçada. A espécie Hebanthe eriantha, anteriormente denominada Pfaffia paniculata e depois Hebanthe paniculata, a partir de 2008 recebeu a atual denominação. Este estudo é uma parceria entre o Laboratório de Plantas Medicinais da UNESP-Botucatu, o Pólo Vale do Paraíba em Pindamonhangaba da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) e as Divisões de Agrotecnologia e Química do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas Biológicas e Agrícolas (CPQBA) da UNICAMP. Inicialmente, foi instalada uma coleção de trinta e nove acessos da espécie coletados na região do Vale do Paraíba no CPQBA e no Pólo Vale do Paraíba. Foram realizados testes de propagação por estaquia desses acessos e a partir dos resultados foi instalado um ensaio experimental a campo em blocos casualizados com cinco acessos e sete repetições. Foram avaliados o peso fresco/seco da parte aérea, o peso fresco/seco da raiz, o comprimento da maior haste, a área foliar, o índice de espuma e o teor de ácido fáfico das amostras. O acesso 1800 apresentou um peso seco de raiz, peso seco da parte aérea e área foliar superior aos demais acessos. O teor de ácido fáfico não diferiu entre os acessos e o acesso 1801 apresentou a maior média (0,64% m/m) seguido do acesso 1800 com uma média de (0,63% m/m). Existe uma correlação positiva entre área foliar e peso seco da parte aérea e peso seco de raízes entre os cinco acessos. / Abstract: This survey realized a agronomic caracterization and active compounds analysis of five Hebanthe eriantha medicinal plant accessions, a extractivist resource on risk of genetic variability detriment. Hebanthe eriantha, before named Pfaffia paniculata and Hebanthe paniculata, in 2008 receive actual denomination. This study is a association between UNESPBotucatu Medicinal Plants Laboratory, Paraiba Valley Center (APTA) and CPQBAUNICAMP Agrotecnology Division. In first, it was established a collection of thirty nine accessions of the species collected on Paraiba Valley. Shoot development using cuttings was studied and a field experiment using randomized complete blocks with five accession and seven replications was used. The stems and leaves wet/dry weight, roots wet/dry weight, biggest stem length, foliar area, lather index and pfaffic acid content samples was avaliated. The accession 1800 had a higher root dry weight, stems and leaves dry weight and foliar area than others accessions. Pfaffic acid content was similar of anothers accessions and 1801 accession had highest media (0,64% m/m) and 1800 accession media (0,63% m/m). There are a positive correlation between accessions foliar area and stems and leaves dry weight with roots dry weight. / Orientador: Ling Chau Ming / Coorientador: Márcia Ortiz Mayo Marques / Banca: Dirceu Maximono Fernandes / Banca: Marili Villa Nova Rodrigues / Banca: Sandra Maria Pereira da Silva / Banca: Marilia Contin Ventrella / Doutor

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2017-10-09T21:51:42Z No. of bitstreams: 1 TESE_LUISA RAMOS.pdf: 12171909 bytes, checksum: dfd039e3c7457072b9d4c4c178c30162 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T21:51:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_LUISA RAMOS.pdf: 12171909 bytes, checksum: dfd039e3c7457072b9d4c4c178c30162 (MD5) Previous issue date: 2015-01-10 / Amaranthaceae is a family of about 180 genera and 2,500 species, divided in 8 subfamilies, and distributed in tropical and temperate areas of both hemispheres. It represents the most species-rich lineage within the Caryophyllales. For Brazil are recognized 158 species in 27 genera, with three endemic, and most of them included in Gomphrenoideae.This subfamily includes two major Brazilian genera,Gomphrena with 45 species and Alternanthera with 36 species. Alternanthera is a monophyletic group of about 100 species of pantropical distribution, characterized by sessile or pedunculate axillaryinflorescences, with the partial inflorescence unit reduced to a single flower. Flowers are sessile or pedicellate, protected by a bract and two bracteoles, bisexual, with (4-)5 tepals, (4-)5 stamens, with fused filaments forming a basal tube, free towards the tube end and alternating with pseudo-staminodes.The latest revision of Alternanthera for Brazil dates backto that of the Flora Brasiliensis,of more than 160 years ago, fully justifyinga new revision, the principal objective of our thesis. It isdivided into four chapters, followingan introduction. Chapter 1 includes a morphological study of the Alternanthera species in Brazil, using 107 characters, of which 99 were considered informative and have been evaluated using DELTA, resulting in a description of vegetative and floral organs of Alternanthera,with the focuson the most important of them for the group's taxonomy anda discussionof their terminology.Chapter 2 isa study of the Alternanthera brasiliana complex of five species, using the statistical exploratory analysis. Only four species in the complexwere recognized, with a proposalto synonymize Alternanthera ramosissimatoA. brasiliana.Chapter 3 is the text of a paperon the new species Alternanthera catingae, submitted for publication in Phytotaxa. Chapter 4 is a revision of the Brazilian species of Alternanthera, based on the study of 1,900 specimens deposited in 19 herbaria and using the adopted typological species concept.In addition to the traditional revisionary methodology, modernanalytic tools were used inthe evaluation of species occurring in Brazil. We recognized 35 species, with one, A.catingae, new to science, synonymizedsix species, and made one new combination. The work should be an important contributionto the study of the Brazilian Amaranthaceae, especially in terms of reaching the objective of making the Flora of Brazil go online in 2020. / As Amaranthaceae constituem uma fam?lia com cerca de 180 g?neros e 2.500 esp?cies, com distribui??o nas faixas tropicais e temperadas dos dois hemisf?rios e representam a mais rica linhagem de esp?cies dentre as Caryophyllales. Inclui 8 subfam?lias . Para o Brasil s?o referidas 158 esp?cies distribu?das em 27 g?neros, dos quais tr?s s?o end?micos, grande parte desses g?neros s?o inclu?dos em Gomphrenoideae. Esta subfam?lia inclui os maiores g?neros representados no Brasil, Gomphrena com 45 esp?cies e Alternanthera com 36 esp?cies. Alternanthera ? um grupo monofil?tico com cerca de 100 esp?cies, possui distribui??o pantropical e ? caracterizado por apresentar infloresc?ncias axilares, s?sseis ou pedunculadas, com unidade parcial da infloresc?ncia reduzida a ?nica flor. As flores s?o s?sseis ou pediceladas, protegidas por uma br?ctea e duas bract?olas, bissexuadas, com (4?)5 t?palas, (4?)5 estames com filetes fundidos formando um tubo basal, livres acima do tubo e alternados com pseudo-estamin?dios. A ?ltima revis?o de Alternanthera para o Brasil foi elaborada para a Flora brasiliensis mais de 160 anos atr?s, justificando-se plenamente a nova revis?o proposta, que ? o principal objetivo desta tese. Os resultados obtidos encontram-se distribu?dos em quatro cap?tulos, que se seguem ap?s a Introdu??o. No Cap?tulo 1 ? apresentado o estudo morfol?gico das esp?cies de Alternanthera do Brasil, onde foram levantados 107 caracteres dos quais 99 foram considerado informativos e foram avaliados utilizando o Programa DeLTA. Como resultado, ? produzida uma descri??o dos ?rg?os vegetativos e florais de Alternanthera destacando os mais importantes para taxonomia do grupo, bem como uma discuss?o dos diferentes termos utilizados na morfologia do grupo. No Cap?tulo 2 ? apresentado o estudo do ?complexo Alternanthera brasiliana? composto por cinco esp?cies, atrav?s da abordagem de estat?stica explorat?ria. Como resultado foram reconhecidas apenas quatro esp?cies no grupo, com a proposta de sinonimiza??o de Alternanthera ramosissima em A. brasiliana. No Cap?tulo 3 ? inclu?do o texto original da nova esp?cie Alternanthera catingae, enviado para publica??o na revista Phytotaxa. No Cap?tulo 4 ? apresentada a revis?o das esp?cies brasileiras de Alternanthera realizada a partir da an?lise de mais de 1900 esp?cimes do g?nero, depositados em 19 herb?rios, com a utiliza??o do conceito tipol?gico de esp?cies. Al?m da metodologia tradicional utilizada em trabalhos de revis?o, foram utilizadas tamb?m ferramentas diferenciadas para an?lise e avalia??o das esp?cies que ocorrem no Brasil. Foram reconhecidas 35 esp?cies, das quais uma nova para a ci?ncia, A.catingae, seis sin?nimos de esp?cies cujos tipos s?o do p?is, e uma nova combina??o. O trabalho aqui apresentado se constitui um importante avan?o para o estudo das Amaranthaceae brasileiras, especialmente visando a flora do Brasil on line para 2020.