Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T14:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277501.pdf: 951849 bytes, checksum: 8864dc9021f31277e5fe68c699447939 (MD5) / O óleo diesel é um potencial contaminante de estuários e mangues, especialmente porque ele é o principal combustível utilizado em embarcações. Além disso, a exploração de petróleo e transporte causam sérios riscos ao ambiente marinho. No capítulo 1, foram estudados aspectos químicos e bioquímicos no peixe Poecilia vivipara expostos a fração do óleo diesel acomodada em água (FAD). Os peixes expostos à concentração de 20% de FAD apresentaram um aumento na atividade GST, GR e EROD no fígado. As brânquias apresentaram um aumento na atividade GST nas concentrações de 10% e 20% da FAD, enquanto a atividade EROD aumentou nas concentrações de 2,5%, 10% e 20%. Esse aumento indica uma adaptação do sistema de biotransformação desses organismos para detoxificação dos hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos tipicamente encontrados no óleo diesel. No capítulo 2, foram estudados os aspectos moleculares e químicos no peixe Poecilia vivipara exposto a 10% FAD. Os resultados mostraram 27 genes diferencialmente expressos, sendo 12 induzidos e 15 reprimidos. Os resultados de qPCR confirmaram a indução dos genes Citocromo P4501A (CYP1A), Citocromo P4502P2 (CYP2P2), Metiltransferase (MET), Glutationa S-transferase (GST), Uridina Difosfato Glicoronosil Transferase (UDPGT1B) e a repressão do gene Vitelogenina A (VgA) em machos. A maioria dos genes induzidos validados por qPCR está envolvida nas duas primeiras etapas de biotransformação, enquanto o gene validado como reprimido, VgA, está envolvido com a vitelogênese. Juntos, os resultados mostram significativas mudanças bioquímicas e moleculares que são potenciais biomarcadores para compostos presentes na FAD. / Diesel oil is a potential contaminant of estuarine and mangrove areas, especially, because it is the main fuel used in vessels. In addition, offshore oil exploration, production and transport pose serious risks to the marine environment. In the chapter 1, biochemical and chemical aspects were studied in the fish Poecilia vivipara exposed to Diesel Oil Water Accommodated Fraction (FAD). Fish exposed to 20% of FAD showed an increase in the GST, GR and EROD enzymatic activity in liver. The gills showed an increase in GST activity in the 10% and 20% FAD concentrations, while EROD activity increased in the 2.5%, 10% e 20% FAD concentrations. These increases indicate a biotransformation system adaptation of these organisms to detoxify the aliphatic and aromatic hydrocarbons typically found in the diesel oil. In the chapter 2, molecular and chemical aspects were studied in the fish Poecilia vivipara exposed to 10% FAD. The SSH results showed 27 differentially expressed genes, 12 upregulated and 15 downregulated. The qPCR results confirmed the Cytochrome P4501A (CYP1A), Cytochrome P4502P2 (CYP2P2), Methyltransferase (MET), Glutathione S-transferase (GST), Uridine Diphosphate Glucuronosil Transferase (UDPGT1B) gene induction and Vitelogenin A (VgA) gene repression in male fish. The majority of the upregulated genes validated by qPCR is involved with the two biotransformation phases, while the gene validated as downregulated, VgA, is involved with vitellogenesis. Together, the results show significant biochemical and molecular changes that are potential biomarkers for FAD compounds.

Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Guillermo Ladino Orjuela / Banca: Ricardo Barros Mariutti / Banca: André Luiz Meleiro Porto / Resumo: O Brasil, por sua condição de grande produtor agrícola, também é grande produtor de resíduos lignocelulósicos. Esses resíduos, muitas vezes considerados sub-produtos ou co-produtos, são fontes de açúcares, derivados da celulose e hemicelulose, e de compostos aromáticos, oriundos da lignina, que servem de substratos para diversos processos químicos e biológicos para obtenção de produtos de alto valor agregado. Um dos compostos liberados em abundância durante a desconstrução do material lignocelulósico é o ácido ferúlico cuja biotransformação pode resultar em derivados químicos com aplicações nas indústrias farmacêutica, de alimentos e de cosméticos. Neste trabalho estudou-se a bioconversão bacteriana do ácido ferúlico comercial e daquele obtido a partir da hidrólise alcalina da lignina, em 4-vinilguaiacol. A biotransformação de ácido ferúlico comercial em 4-vinilguaiacol foi estudada em meio líquido sintético contendo o ácido ferúlico em concentração inicial de 300 mg L-1, por 48 horas. Após 24 horas de cultivo, obteve-se um rendimento de 0,5 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu a uma conversão de 32,4% do ácido ferúlico. Na continuidade do trabalho, a cepa foi utilizada para bioconverter o ácido ferúlico oriundo da hidrólise da lignina contido no lícor obtido por hidrólise alcalina do bagaço de cana-de-açúcar, cuja concentração de ácido ferúlico era de 310,14 mg L-1. Após 32 horas de cultivo obteve-se um rendimento de 1,3 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu... / Abstract: Brazil, is an important agricultural producer and also a big producer of lignocellulosic wastes. These material can generate sugars from cellulose and hemicellulose saccharification and aromatic compounds, derived from lignin, which serve as substrates for various chemical and biological processes to obtain the high added values products. One of the compounds released during the deconstruction of lignocellulosic material is ferulic acid whose biotransformation can lead to the generation of important products. This work aims at the bacterial bioconversion of commercial ferulic acid and those obtained from the alkaline hydrolysis of lignin to 4-vinylguaiacol. The biotransformation of commercial ferulic acid in 4-vinylguaiacol was studied in synthetic liquid medium containing the ferulic acid in an initial concentration of 300 mg L-1, for 48 hours. After 24 hours of cultivation a yield of 0.5 mmol L-1 of 4- vinylguaiacol was obtained which corresponded to a conversion of 32.4% of the ferulic acid. In the continuity of the work, the strain was used to bioconvert the ferulic acid from the hydrolysis of the lignin contained in the lycor obtained by alkaline hydrolysis of the sugarcane bagasse that presented the ferulic acid concentration of 310.14 mg L- 1 . After 32 hours of cultivation, a yield of 4-vinylguaiacol was 1.3 mmol L-1 corresponding to a conversion of 81.7% of the ferulic acid. The results showed that the strain decarboxylated the ferulic acid to 4-vinylguaiacol / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Bioquímica / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304357.pdf: 2170729 bytes, checksum: 35b85f190a731919625c8f6462322d57 (MD5) / A contaminação dos ambientes costeiros apresenta-se como uma realidade na extensa costa brasileira. Dejetos e subprodutos das mais variadas atividades antrópicas, como os provenientes da atuação da indústria do petróleo e da ineficiência na coleta e tratamento do esgoto doméstico, provocam danos variados aos organismos expostos. Esses compostos químicos podem causar alterações biológicas de caráter molecular, celular, fisiológico ou ecológico, resultando em efeitos negativos não apenas para as comunidades naturais, como para os organismos destinados ao consumo humano. Desta forma, a identificação dessas alterações pode ser usada como biomarcador de contaminação aquática. O presente estudo contribui fornecendo informações para o estabelecimento de ferramentas sensíveis e viáveis para estudos ecotoxicológicos, através da avaliação de repostas de biomarcadores bioquímicos clássicos e da identificação de novos genes potenciais candidatos a biomarcadores. Para tal, ostras do mangue, Crassostrea brasiliana, foram expostas a diferentes contaminantes ambientais. São apresentados os resultados de biomarcadores bioquímicos em brânquia e glândula digestiva de ostras expostas por 96 horas a quatro concentrações da fração de óleo diesel acomodada em água (FAA). As respostas das enzimas antioxidantes e de fase II do sistema de biotransformação de xenobióticos, em conjunto com aspectos químicos, demonstraram que a ostra é capaz de bioacumular hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, além de responder a essa bioacumulação de forma concentração-dependente. Esses dados indicam um papel promissor dessa espécie como bioindicadora em programas de biomonitoramento ambiental. Entretanto, como muito pouco é conhecido sobre a biologia molecular de C. brasiliana, bibliotecas subtrativas de cDNA foram construídas. Esta metodologia possibilitou a identificação de 23 novos genes nessa espécie, comparando ostras expostas à FAA de óleo diesel por 24 horas e o grupo controle. Destes genes, três (protease específica de ubiquitina 25 - USP25, precursor de dominina, nucleosídeo difosfato quinase B - NDPK-B) foram validados por PCR quantitativo em tempo real (qPCR), representando genes de interesse para estudos ecotoxicológicos em C. brasiliana. Ainda, com o intuito de aumentar as informações gênicas de C. brasiliana, a técnica de pirosequenciamento utilizando a plataforma 454 foi aplicada em ostras expostas à FAA de óleo diesel, ao fenantreno e ao esgoto doméstico. A partir desta abordagem metodológica de sequenciamento em grande escala, a montagem de novo das leituras geradas produziu o primeiro transcriptoma referência de C. brasiliana. Como resultado, 7.401 novos genes foram identificados, destacando-se os genes codificadores de proteínas possivelmente envolvidas no sistema de biotransformação de xenobióticos e no sistema de defesa antioxidante. Por fim, com o intuito de avaliar a utilidade dos dados gerados pelo banco de ESTs, o nível de transcrição de seis genes CYP-like e quatro GST-like, previamente identificados no transcriptoma referência, foram testados por qPCR, fornecendo subsídios para o entendimento dos mecanismos moleculares de toxicidade exercidos pelo fenantreno, um hidrocarboneto policíclico aromático (HPA) prioritário. Para tal, ostras foram expostas a duas concentrações de fenantreno (100 ?g.L-1 e 1000 ?g.L-1) por 24 horas. Os resultados obtidos indicam o papel de CYPs e GSTs no metabolismo de HPAs, uma vez que o tratamento induziu um aumento no nível dos transcritos. A maior resposta da brânquia, se comparada à glândula digestiva, sugere papéis diferenciados no metabolismo de xenobióticos destes tecidos, no qual o papel da brânquia é destacado. Os dados apresentados nessa tese demonstram a aplicabilidade do uso de biomarcadores bioquímicos e moleculares em estudos ecotoxicológicos utilizando a ostra C. brasiliana como bioindicador de contaminação aquática. Em última instância, os resultados constituem importantes fontes de informação para o biomonitoramento de águas contaminadas por derivados de petróleo e esgoto doméstico ao longo da costa brasileira.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317910.pdf: 1019650 bytes, checksum: 8bf9bbc989b48438cb538f63c3cc698b (MD5) Previous issue date: 2013 / Os ecossistemas marinhos brasileiros de estuários e baías recebem altas cargas de contaminantes contendo complexas misturas de xenobióticos. Entretanto, concentram grande parte dos cultivos de moluscos bivalves do país. O objetivo deste trabalho foi avaliar respostas bioquímicas e moleculares em ostras Crassostrea brasiliana (=Crassostrea gasar) coletadas em locais de cultivo e ambiente natural das baías da Babitonga e Guaratuba, localizadas ao Sul do Brasil. Para isso, a atividade enzimática (SOD, CAT, GPx, GST, G6PDH e GR), o nível de peroxidação lipídica e o nível de transcritos dos genes CYP2AU1, CYP 2C8-like, SULT 1C1-like, GPx-like, SOD-like, CAT-like, GST microsomal-like, GST ômega-like, FABP-like e ALAd-like foram analisados em brânquias, e o índice de dano de DNA foi analisado em hemolinfa através do ensaio do cometa. Todas as respostas foram comparadas às concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), alquilbenzeno lineares (ABLs) e bifenilas policlorados (BPCs) de tecidos de ostra e sedimento dos locais de coleta. O local B-Amb1, apresentou maiores concentrações de HPAs e ABLs, altos índices de dano de DNA quando comparado a G-Cult1 e G-Cult2, bem como altos níveis transcricionais de GST microsomal-like (em relação a G-Cult2 e B-Cult1), alta atividade SOD (comparada a B-Amb1) e GST (comparada G-Cult1 e G-Cult2), e baixa atividade GR (comparada a G-Cult2 e G-Cult3), o que pode estar relacionado à presença de contaminantes orgânicos e a um desequilíbrio no estado redox dos animais. G-Cult1 apresentou maior atividade CAT quando comparada a G-Cult2, bem como altos níveis transcricionais do gene da CAT-like, quando comparados a G-Cult3, o que pode estar relacionado a fatores ambientais e biológicos. G-Cult2 e G-Cult3 bem como B-Amb2 e B-Cult1, apresentaram respostas semelhantes entre si. Os resultados indicam que os locais de coleta podem ser classificados como de baixos a médios níveis de contaminação, e que mesmo assim foi possível associar os biomarcadores bioquímicos e moleculares aos contaminantes orgânicos analisados em tecidos de ostras e sedimento.<br>

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2697.pdf: 5379086 bytes, checksum: 5f63f672d07f64a60a5a807ad123c4ca (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / The endophytic microorganisms Penicillium griseoroseum, Penicillium brasilianum, Aspergillus flavus e Aspergillus aculeatus have shown to be very efficient in order to perform the most diferenciated biotransformation reactions. The fungi Penicillium griseoroseum has presented an elevated desmethylation selectivity of the caffeine substrate besides the desmethylation of the 2 ,4 ,6 - trimethoxyacetophenone. More complex chemical modifications as the formation of the C-C bond (in the flavanoid 5,7,3 ,4 ,5 -pentamethoxyflavanone) and chloration were also observed with this microorganisms. Yet when explored with flavonoids such as the naringenin and hesperetin, their respective chalcone and, with the glicosylated flavonoid the fungi has also shown itself active. Besides that, the oxidative capability of the Penicillium brasilianum e Aspergillus flavus fungi has been explored with the 1 indanone substrate. Both fungi have performed the Baeyer-Villiger oxidation reaction and the hidroxylation as well. Therefore, when testing glicosylated flavonoids with the fungi Aspergillus flavus their complete degradation was obtained, but with the respective methoxylated substrates no transformation has been obtained. The Aspergillus aculeatus fungi was explored concerning its capability of dimerizing substances. This way, the used substrates were the phenolics 2-naphthol, 1-naphthol e 1- naphthilamine compounds. As a biotransformation product a new reaction was obtained, a Fries rearrangement that has originated the adition of the ketil group to all tested substrates. / Os micro-organismos endofíticos Penicillium griseoroseum, Penicillium brasilianum, Aspergillus flavus e Aspergillus aculeatus se mostraram bastante eficientes para a realização das mais diferenciadas reações de biotransformação. O fungo Penicillium griseoroseum apresentou elevada seletividade de desmetilação do substrato cafeína além da desmetilação da 2 ,4 ,6 -trimetoxiacetofenona. Modificações químicas mais complexas como formação de ligação C-C ( no flavanóide 5,7,3 ,4 ,5 -pentametoxiflavanona) e cloração também foram observadas com este micro-organismo. Ainda quando explorado com flavonóides como naringenina e hesperetina, obteve-se suas respectivas chalconas e, com o flavonóide glicosilado o fungo também se mostrou ativo. Por outro lado explorou-se a capacidade oxidativa dos fungos Penicillium brasilianum e Aspergillus flavus com o substrato 1-indanona. Ambos os fungos realizaram tanto a reação de oxidação de Baeyer-Villiger quanto hidroxilação. No entanto ao se testar flavonóides glicosilados com o fungo Aspergillus flavus obteve-se a degradação completa dos mesmos, porém com os respectivos substratos metoxilados nenhuma transformação foi obtida. O fungo Aspergillus aculeatus por sua vez foi explorado quanto a sua capacidade de dimerizar substâncias. Dessa forma os substratos utilizados foram os compostos fenólicos 2-naftol, 1- naftol e 1-naftilamina. Como produto de biotransformação foi obtida uma nova reação, um rearranjo de Fries que originou a adição do grupo cetil em todos os substratos testados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5703.pdf: 9636340 bytes, checksum: f0c2d44d2cef3dc3b41ae4d5b56d8d1c (MD5) Previous issue date: 2011-08-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the present work, the lanostane triterpenes Lanosta-8,24-diene-3&#946;,23-diol and Lanosta-8,23-diene-3&#946;,25-diol were isolated from the basidiomycete Scleroderma sp., an extremely rich source of triterpenes and not yet reported as having it. The molecular structures were completely determined by 1D and 2D NMR and mass spectrometry (MS) analyses with fragmentation mechanisms being also suggested. These and other substrates were considered for terpenoids metabolism study in Xylaria sp., a micro-organism known from previous projects, at the research group LaBioMMi, by living in mutuality with Sapindus saponaria, a saponins producer plant, known for its antifungal metabolites. Different substrates were considered for fungal experiments, including oleanolic acid, isolated from clove and identified by 1H NMR, stevioside, obtained from commercial source, avenacosides A and B from oats, used in its natural way (known for being rich in these glycosides) and the previously isolated lanosterols from Scleroderma sp. As in their habitat, Xylaria fungus has proved to have great glycosides affinity, promoting deglycosylations reactions or even combining them with different sugar patterns. Oleanolic acid was completely consumed by the micro-organism, while lanosterol were fully incorporated into the fungus mycelium. Using high-resolution LC/MS analysis with Q-TOF hybrid analyzer, the metabolites were accurately identified so as some biotransformation products. / No presente trabalho foram isolados os triterpenos lanostanos Lanosta-8,24-diene-3ß,23-diol e Lanosta-8,23-diene-3ß,25-diol do basidiomiceto Scleroderma sp., uma fonte rica em triterpenos e ainda não reportada como produtora destes metabólitos. As estruturas moleculares foram completamente determinadas por RMN 1D e 2D e análises de espectrometria de massas, tendo ainda as fragmentações propostas. Esses e outros substratos foram considerados para o estudo do metabolismo de terpenóides em Xylaria sp., um micro-organismo conhecido de pesquisas anteriores do grupo LaBioMMi por viver em mutualismo com Sapindus saponaria, uma planta rica em saponinas, que são metabólitos conhecidos pelo potencial antifúngico. Diferentes substratos foram utilizados nos experimentos com o fungo, dentre eles o ácido oleanólico isolado do cravo da Índia (com sua estrutura determinada por RMN 1H), steviosídeo, proveniente de fonte comercial, avenacosídeos A e B, utilizados sem isolamento prévio a partir da aveia (a qual é uma fonte rica nesses glicosídeos) e os lanosteróis isolados de Scleroderma sp. Assim como em seu habitat, a Xylaria mostrou grande afinidade pelos glicosídeos, promovendo reações de desglicosilações ou mesmo acumulando-os com diferentes padrões de glicosilação. O ácido oleanólico foi completamente consumido pelo micro-organismo, enquanto que os lanosteróis foram totalmente incorporados ao micélio do fungo. Através de análise em LC/MS de alta resolução com analisador híbrido Q-TOF foi possível determinar com precisão a identidade dos metabólitos utilizados, assim como alguns produtos de biotransformação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6548.pdf: 4383232 bytes, checksum: 8fc19ea524835c26efc13265b5ea37ad (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Endophytic microorganisms have a great enzymatic potential to biotransformate substances of natural and synthetic origin due to strategies developed during colonization to coexist with the plant in an initial hostile environment. Microbial transformation of Diels-Alder cycloadducts were trailed by the endophyte P. brasilianum using intact cells and resulted in the production of several products (17). These products were identified as products of chlorination (Q4_F2_15), epoxidation (Q1A_CR_16, Q2A_CR_6, Q3A_CR_5), epoxidation and reduction of conjugated double bond (Q2A_CR_5), reduction of conjugated double bond (Q2A_CR_9, Q3A_CR_7_pico2, Q3A_CR_8, Q4A_CR_23), reduction of isolated double bond (Q1A_CR_26), oxidation of allilic methyl group and reduction of conjugated double bond (Q4A_CR_10), reduction of carbonyl and conjugated double bond (Q4A_CR_20), reduction of carbonyl and ether formation (Q5A_CR_15) and finally, reduction of carbonyl group (Q4A_CR_15 e Q5A_CR_18). The reduction of conjugated double bond can be performed by enzymes called Old Yellow Enzymes (OYE), also known as enoate reductase enzymes. The products of carbonilic or double bond reduction were also synthesized chemically and the enantioselectivity of both in vitro and in vivo process were compared. In all cases, microbiological transformations were more enantioselectivity. / Devido às estratégias usadas para a colonização do hospedeiro e à convivência com a planta em um ambiente inicialmente hostil, os micro-organismos endofíticos possuem um grande potencial enzimático para biotransformar substâncias de origem natural e seus análogos sintéticos. A transformação dos cicloadutos de Diels-Alder feitas pelo endofítico P. brasilianum utilizando-se células intactas resultou na produção de 17 produtos de biotransformação. Esses produtos foram identificados como sendo produtos de halogenação (Q4_F2_15), epoxidação (Q1A_CR_16, Q2A_CR_6, Q3A_CR_5), epoxidação e redução da olefina conjugada (Q2A_CR_5), redução da dupla ligação &#945;, &#946;- insaturada (Q2A_CR_9, Q3A_CR_7_pico2, Q3A_CR_8, Q4A_CR_23), redução da olefina isolada (Q1A_CR_26), oxidação alílica de metila e redução da dupla conjugada (Q4A_CR_10), redução carbonílica e dupla conjugada (Q4A_CR_20), redução carbonílica e formação de éter (Q5A_CR_15) e redução de grupos carbonílicos (Q4A_CR_15 e Q5A_CR_18). As reduções das olefinas pertencentes ao sistema &#945;, &#946;- insaturada podem ter sido catalisadas por enzimas da família Old Yellow Enzymes (OYE), também conhecidas por enoato redutases. Os produtos de redução C=C do sistema &#945;, &#946;- insaturado e redução carbonílica também foram sintetizados quimicamente e a enantiosseletividade de ambos os processos foram comparadas. Em todos os casos, as transformações microbiológicas apresentaram uma maior enantiosseletividade.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-20Bitstream added on 2015-03-03T12:06:28Z : No. of bitstreams: 1 000806897.pdf: 13230046 bytes, checksum: a6632b14970fa1f287ff7d3b0ee1abdc (MD5) / Este trabalho descreve os estudos químicos dos extratos orgânicos de fezes e de tecidos de lagartas da borboleta Battus polydamas, as quais foram alimentadas com folhas de Aristolochia giberti. As etapas de isolamento dos constituintes químicos foram precedidas por microfracionamentos e/ou estudos comparativos entre as composições químicas de folhas, fezes e lagartas, o que visou a detecção de substâncias, possivelmente, biotransformadas e uma seleção racional das frações a serem estudadas. Do extrato de fezes de lagartas foram isoladas cinco substâncias inéditas: i) ácido (4S,5S,8R,9S,10R,13R)-8,18-dihidroxi-labdan-15-óico (3), ii) ácido (?)-(4S,5- S,8R,9S,10R,13R)-8-hidroxi-labdan-15,18-dióico (4), iii) ácido 7?,8?,18?-trihidroxi-labdan- 15-óico (19), iv) ácido (?)-(8S,8R')-(3,4-metilenodioxi)-(3',4'-dimetoxi)-9'-O-?-glucopiranil- lignan-9-óico (17) e v) ácido (?)-(8S,8R')-[3,4:3',4'-bis(metilenodioxi)]-9'-O-?- -glucopiranil-lignan-9-óico (18), as quais não foram detectadas no extrato de folhas de A. giberti. Foram ainda isolados do extrato fecal a lignana dibenzilbutirolactônica kusunoquinina (2) e o diterpeno labdânico ácido (?)-(5R,8R,9S,10R,13R)-8-hidroxi-labdan- 15-óico (1), cujas ocorrências, em folhas de A. giberti, foram previamente relatadas na literatura. Além disto, neste trabalho, revisitou-se e corrigiu-se a configuração absoluta de 1, e determinaram-se as configurações absolutas das substâncias 3, 4 e 17. Para isso, empregaram-se as seguintes abordagens: i) estudos de dicroísmo circular vibracional associado com cálculos químico-quânticos, ii) estudos teóricos conformacionais, iii) aplicação de uma metodologia de RMN baseada na derivatização comreagentes quirálicos anisotrópicos (metódo PGME), iv) predições de deslocamentos químicos de RMN de 1H e de 13C, em solução, v) medidas polarimétricas e de dicroísmo circular... / This work describes the chemical studies of the extracts of feces and Battus polydamas larvae, which were fed at laboratory with leaves of Aristolochia giberti. The isolation steps of the chemical constituents of these extracts were preceded by microfractionations and/or comparative studies among the chemical compositions of feces, leaves, and larvae, what aimed at the detection of biotransformed compounds. From the fecal extract were isolated five new compounds: i) (4S,5S,8R,9S,10R,13R)-8,18- dihydroxy-labdan-15-oic acid (3), ii) (?)-(4S,5S,8R,9S,10R,13R)-8-hydroxy-labdan-15, 18-dioic acid (4), iii) 7?,8?,18?-trihydroxy-labdan-15-oic acid (19), iv) (?)-(8S,8R')-3,4- -methylenedioxy)-(3',4'-dimethoxy)-9'-O-?-glucopyranyl-lignan-9-oic acid (17), and v) (?)-(8S,8R')-[3,4:3',4'-bis(methylenedioxy)]-9'-O-?-glucopyranyl-lignan-9-oic acid (18), which were not detected in the extract of A. giberti leaves, in addition to two known compounds, kusunokinin (2) and (5S,8R,9S,10R,13R)-8-hydroxy-labdan-15-oic acid (1), whose occurrences in A. giberti leaves were previously reported. Moreover, the absolute configuration of 1 was revisited and corrected and the absolute configurations of the compounds 3, 4, and 17 were determined using the following aproaches: i) vibrational circular dichroismmeasurements and quantum chemical calculations, ii) conformational analyses, iii) application of NMR methodology based on derivatizations with chiral anysotropic reagents (PGMEmethod), iv) predictions of 1H and 13C NMR chemical shifts in solution, v) optical activity and electronic circular dichroism measurements, and vi) chemical transformations. A total of thirteen semisynthetic derivatives were obtained...

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-28T13:36:10Z No. of bitstreams: 1 TeseMD.pdf: 2629186 bytes, checksum: a65ef77c5020a35a967c33f34da819c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T19:04:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMD.pdf: 2629186 bytes, checksum: a65ef77c5020a35a967c33f34da819c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T19:04:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMD.pdf: 2629186 bytes, checksum: a65ef77c5020a35a967c33f34da819c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T19:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMD.pdf: 2629186 bytes, checksum: a65ef77c5020a35a967c33f34da819c0 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The presence of drugs in the environment is an important issue in environmental risk assessment. The fluoroquinolones represent a class of compounds widely used in human and veterinary medicine, and its apport in the environment is continuous and lacking of monitoring. In this scope, it is important to evaluate the levels of these compounds in the environment and their toxicological impact on aquatic organisms. The present study discuss the development and validation of analytical methods for direct injection of samples using liquid chromatography coupled to mass spectrometry for multiresidual determination of fluoroquinolones in effluents of São Carlos – SP, and toxicity tests of ciprofloxacin (CIP) on fish. For monitoring of effluent samples, six fluoroquinolones were evaluated: CIP, gemifloxacin, moxifloxacin, ofloxacin, enrofloxacin, and norfloxacin (NOR). In effluent samples from wastewater treatment plant, CIP and NOR were quantified at concentrations of 195 ng L-1 and 270 ng L-1, respectively. Toxicity studies of CIP in species of O. niloticus exposed to different concentrations (0.5, 1.0 and 5.0 μg L-1) for periods of 7 and 14 days were evaluated by enzymatic and non-enzymatic systems. The biochemical assays demonstrated that fishes were not able to perform the detoxification, which was evidenced by the severe damage in their cells, especially on the gills and liver of the fishes. In vitro studies were carried out in species of O. mykiss, evaluating the biotransformation and bioaccumulative potential of some drugs commonly used in fish farms, including fluoroquinolones. The results using this in vitro model corroborate to the understanding of similarities and differences among different species of fish, as well as the assessment of environmental impact due to these compounds present in the environment. / A presença de fármacos no meio ambiente é uma importante questão na avaliação de impactos ambientais. As fluoroquinolonas (FQs) representam uma classe de compostos amplamente utilizada na medicina humana e veterinária, e seu aporte no ambiente é contínuo e ausente de monitoramento. Diante deste panorama, é importante a avaliação dos níveis destes compostos, bem como o impacto toxicológico em organismos aquáticos. O presente trabalho discute o desenvolvimento e validação de métodos analíticos, por injeção direta de amostras usando a cromatografia líquida hifenada ao espectrômetro de massas, para a determinação multiresidual de FQs, em efluentes do município de São Carlos – SP, a para ensaios de toxicidade do ciprofloxacino (CIP) em peixes. Para o monitoramento em efluentes, seis FQs foram avaliadas: CIP, gemifloxacino, moxifloxacino, ofloxacino, enrofloxacino, e norfloxacino (NOR). As FQs não foram encontradas nos 4 pontos de coleta ao longo do Monjolinho, mas em amostras de influente da estação de tratamento de esgoto de São Carlos foram quantificadas a CIP (195 ng L-1) e a NOR (270 ng L-1). Foram feitos ensaios de estresse oxidativo, por avaliação de sistemas enzimáticos e não enzimáticos em espécie O. niloticus, expostos ao CIP em diferentes concentrações (0,5, 1,0 e 5,0 μg L-1) em períodos de 7 e 14 dias. Estes ensaios bioquímicos demonstraram que o organismo do peixe não foi capaz de realizar a detoxificação, evidenciado pelos danos severos ocorridos à níveis celulares, principalmente nas brânquias e fígado. Frações S9 de fígado de trutas (O. mykiss) foram utilizadas a fim de avaliar a biotransformação e o potencial bioacumulativo de alguns fármacos comumente utilizados em pisciculturas. Os resultados obtidos com o modelo in vitro corroboram para o entendimento das similaridades e diferenças entre as espécies de peixes, e também para a avaliação do impacto ambiental causado por estes compostos presentes no meio ambiente. / FAPESP: 2010/19000-2

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-26T16:49:22Z No. of bitstreams: 1 TeseRMDA.pdf: 4251540 bytes, checksum: 7f125ff1cf0456ee6c35cc31853e3ee2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:22:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRMDA.pdf: 4251540 bytes, checksum: 7f125ff1cf0456ee6c35cc31853e3ee2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:23:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRMDA.pdf: 4251540 bytes, checksum: 7f125ff1cf0456ee6c35cc31853e3ee2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T18:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRMDA.pdf: 4251540 bytes, checksum: 7f125ff1cf0456ee6c35cc31853e3ee2 (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Several aromatic polyketide derivatives from Ginger (Zingiber officinale), like zingerone, 6-gingerol and 6-shogaol were obtained by biocatalytic reactions and semi-synthesis and both their antifungal and cysteine-proteinase inhibitory properties were investigated. The derivatives obtained by semi-synthesis were evaluated in the form of a first screening for inhibition property of growth of phytopathogenic fungi Colletotrichum gloesporioides and Fusararium oxysparum. The biotransformation of four compounds: zingerone purchased from Sigma Aldrich, 6-gingerol isolated from ginger and its derivatives 4-methyl-6-gingerol and 6-shogaol was investigated using whole cells of C. gloesporioides and showed recognition of the fungal pool of enzymes capable of using such compounds as substrates. All experiments were conducted in sterile liquid medium BD (Potato and Dextrose) under agitation (120 rpm) and constant temperature (30° C ), obtaining the methanol extract of mycelial mass (MM), the aqueous extract (Aq) and the ethyl acetate extract (Ac) of culture fluid. The ethyl acetate extract was analyzed by GC-MS and ESI-MS/MS using LC-MS techniques. The fungus C. gloesporioides proved able to promote a reaction of aromatic oxidative coupling of zingerone, forming a dimer of this molecule. This product was isolated, identified by NMR spectroscopy and high resolution mass spectrometry. The biotransformation experiment was also made with isotopically labeled zingerone with deuterium. Analysis of the ethyl acetate extract (Ac) by (-) ESI-MS / MS using LC-IT-MS showed that dimer formation since the first day once the isotopically labeled fragments were detected. The aromatic oxidative coupling reaction also occurs in the biotransformation to phenolic compound 6-gingerol by C. gloesporioides. It is probable that side chain of 6-gingerol was used as carbon source forming an alcohol with molecular mass 168 Da. The dimer of the alcohol appears as biotransformation product. Among the proposed semi-synthesis reactions, the insertion of an oxime ether subunit from zingerone as starting material was obtained. Despite the molecular modeling indicates good complementarity with the catalytic site model cysteinyl preoteases, the product obtained does not show inhibitory activity against the enzymes L and V to 25 uM. The oximine derivative of 8-gingerol, presented halo of inhibition against the proliferation of fungus C.gloesporioides in disk diffusion test on PDA (Potato Dextrose Agar) in a Petri dish. The ethyl acetate extract (Ac) from the tenth day showed a good result of inhibition of cathepsin V (80%). There are studies that investigate the relationship between the antifungal activity of compounds of the property of inhibiting cysteine-preoteases as papain and cathepsin B and L. / A obtenção de novos derivados de policetídeos aromáticos encontrados no gengibre (Zingiber officinale), como a zingerona, o 6-gingerol e o 6-shogaol, empregando-se reações de biocatálise e semi-síntese foram alcançados, bem como a avaliação frente à cisteíno-proteases. Os derivados obtidos por semi-síntese foram avaliados na forma de um primeiro screening quanto à capacidade de inibição do crescimento dos fungos fitopatogênicos como Colletotrichum gloesporioides e Fusararium oxysparum. A biotransformação de quatro compostos: a zingerona, obtida comercialmente, a biotransformação do 6-gingerol, isolado do gengibre e de seus derivados 4-metil-6- gingerol e 6-shogaol por células totais de C. gloesporioides foi investigada tendo-se o reconhecimento do pool enzimático do fungo capaz de utilizar tais compostos como substrato. Todos os experimentos foram conduzidos em meio líquido estéril BD (Batata e Dextrose) sob a agitação de 120 rpm e temperatura de 30°C, obtendo-se o extrato metanólico da massa micelial (MM), o extrato aquoso (Aq), sendo o sobrenadante após obtenção do extrato em acetato de etila (Ac) do fluido da cultura. Os extratos Ac foram analisados por GC-MS e ESI-MS/MS usando técnicas de LC-MS. O fungo C. gloesporioides mostrou ser capaz em promover uma reação de acoplamento oxidativo aromático da zingerona, formando um dímero desta molécula, tal produto foi isolado e a estrutura química proposta com as análises dos espectros de RMN obtidos bem como por espectrometria de massas de alta resolução; o experimento de biotransformação também foi realizado com a zingerona marcada com deutério. A análise do extrato Ac por (-) ESI-MS/MS usando LC-IT-MS mostrou que desde o primeiro dia há formação do dímero o que foi confirmado pela formação de fragmentos isotopicamente marcados. A reação de acoplamento oxidativo aromático também ocorre na biotransformação para o composto fenólico 6-gingerol pelo C. gloesporioides, sendo que, provavelmente há consumo da cadeia lateral pelo fungo como fonte de carbono formando um álcool com a massa molecular de 168 Da, sendo o dímero desse álcool que aparece como produto de biotransformação. Dentre a proposta de reação de semi-síntese, o produto da reação de inserção da subunidade éter de oxima, tendo zingerona como material de partida foi obtido e apesar da modelagem molecular indicar boa complementariedade com o modelo de sítio catalítico de cisteinil-preoteases, o produto obtido não apresentou atividade de inibição contra as enzimas L e V a 25 μM. O derivado oximínico do 8-gingerol, apresentou halo de inibição contra a proliferação do fungo C.gloesporioides em teste de difusão em disco em meio BDA (Batata-Dextrose-Ágar) em placa de Petri, sendo que existem trabalhos que investigam a relação entre a atividade antifúngica de compostos com a propriedade de inibição de cisteínopreoteases como papaína e catepsina B e L. O extrato acetato de etila (Ac) do décimo dia mostrou um bom resultado de inibição da catepsina V (80%).