Submitted by REBECA PREVIATE MEDINA null (rebecapm_2@hotmail.com) on 2016-07-12T01:22:08Z No. of bitstreams: 1 tese completa final.pdf: 17929997 bytes, checksum: 2ca69cdbb8845123f617feff1388a3eb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-12T20:30:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 medina_rp_dr_araiq_par.pdf: 1819041 bytes, checksum: 6a9b96f8294269d0ff2fc5f05f6dd74b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T20:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 medina_rp_dr_araiq_par.pdf: 1819041 bytes, checksum: 6a9b96f8294269d0ff2fc5f05f6dd74b (MD5) Previous issue date: 2016-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os Produtos Naturais desempenham um papel dominante na descoberta e desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de diversas doenças. Com isso, a busca por novas fontes de substâncias bioativas tem se intensificado, com destaque para estudos realizados com organismos e micro-organismos marinhos. As algas vermelhas marinhas (Rhodophyta) são as principais produtoras de metabólitos secundários biologicamente ativos dentre as algas e produzem principalmente substâncias halogenadas. Dentre os micro-organismos, podemos destacar os fungos endofíticos de algas marinhas, pois apresentam alta diversidade de espécies e diversidade estrutural dos metabólitos secundários, os quais têm mostrado potencial antitumoral, antimicrobiano e antifúngico. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo explorar o potencial das algas vermelhas Asparagopsis taxiformis (estágio Falkenbergia) e Pyropia spiralis, bem como de seus fungos endofíticos, como fontes de substâncias bioativas. O estudo de A. taxiformis e de P. spiralis levou à identificação de dezesseis substâncias por CG-EM, como os ácidos eicosapentaenóico e araquidônico, além de nucleosídeos, como a uridina e a timidina, obtidos de A. taxiformis, e a uridina e a inosina, obtidas de P. spiralis. Os extratos brutos e frações das algas estudadas foram avaliados frente ao fungo fitopatogênico Cladosporium sphaerospermum, frente à enzima acetilcolinesterase e frente a linhagens tumorais de carcinoma de ovário (OVCAR-8), adenocarcinoma de cólon humano (HCT-116) e glioblastoma - humano (SF-295), sendo que os mesmos não apresentaram atividades antifúngica e anticolinesterásica significativas e apenas as frações hexânicas e butanólicas de ambas as algas apresentaram atividade citotóxica moderada frente à linhagem SF-295. Em relação ao estudo dos micro-organismos associados às algas, foi possível isolar sete linhagens de fungos endofíticos da alga A. taxiformis e três linhagens de P. spiralis, que foram cultivadas em meio de batata e dextrose (MBD) preparado com água do mar ou água ultra pura. Após o período de incubação, foram obtidos os extratos brutos em acetato de etila, que foram avaliados quanto ao perfil químico por CLAE e RMN, e perfil biológico por meio dos bioensaios in vitro. Após a prospecção inicial, Nemania bipapillata (AT-05), Sarocladium strictum (PS-01), Annulohypoxylon stygium (AT-03) e Hypoxylon sp. (AT-06) foram selecionados para investigação. O estudo de N. bipapillata, cultivado em água do mar e MBD, levou ao isolamento da dicetopiperazina ciclo(Pro-Tir), tirosol e das isocumarinas, (3R)-5-hidroximetil-meleína e (3R)-5-carbóxi-meleína. Ao cultivar essa linhagem fúngica em água ultra pura e MDB, foram isolados dois norsesquiterpenos e três sesquiterpenos do tipo botriano inéditos na literatura e um conhecido, 4β-acetoxi-9β,10β,15α-triidroxiprobotridial. A análise do extrato bruto de S. strictum, cultivado em água ultra pura e MDB, levou à identificação em mistura de duas dicetopiperazinas e ao isolamento da isoflavona daidzeína e de seis ftalatos naturais, dos quais dois ainda não foram descritos na literatura e nem sintetizados. A. stygium e Hypoxylon sp. foram cultivados em água do mar e MDB, sendo que A. stygium forneceu o pirogalol, que apresentou atividade contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus resistente a meticilina, além do tirosol e (˗)-(3R,4R)-3,4,5-triidróxi-tetralona, enquanto Hypoxylon sp. forneceu (3R)-scytalona, (3R,4R)-4-hidróxi-scytalona e daidzeína. Portanto, esses resultados ressaltam a importância da investigação dos organismos marinhos, bem como de seus micro-organismos associados, e contribuem para o conhecimento da quimiodiversidade de organismos de origem marinha da costa brasileira, ainda sub-explorada do ponto de vista químico. / Natural Products have a major role in the discovery and development of new drugs used for diseases treatments. Thus, the search for new sources of bioactive compounds has been intensified and studies have increasingly focused on marine organisms and microorganisms. Marine red algae (Rhodophyta) are the major producers of biologically active secondary metabolites among algae, and biosynthesize mainly halogenated compounds. Among microorganisms, we highlight endophytic fungi from marine algae, as they present marked species diversity as well as structural diversity of secondary metabolites. Such metabolites have shown interesting potential as antitumor, antimicrobial and antifungal agents. Therefore, this project aimed to explore the potential of red algae Asparagopsis taxiformis (Falkenbergia stage) and Pyropia spiralis and their endophytic fungi, as novel sources of bioactive compounds. The study of A. taxiformis and P. spiralis led to identification of sixteen compounds by GC-MS, as eicosapentaenoic and arachidonic acids, in addition to nucleosides uridine and thymidine, obtained from A. taxiformis, and uridine and inosine, obtained from P. spiralis. The crude extracts and fractions from the studied algae were evaluated against phytopathogenic fungus Cladosporium sphaerospermum, against acetylcholinesterase enzyme and against tumor cell lines of ovarian carcinoma (OVCAR-8), human colon adenocarcinoma (HCT-116) and human glioblastoma (SF-295). No significant antifungal or acetylcholinesterase activities were observed, whereas the hexane and butanol fractions from both algae showed moderate cytotoxicity against SF-295 cell line. As for the study on the microorganisms associated to algae, seven endophytic fungi strains were isolated from A. taxiformis and three strains from P. spiralis, which were cultivated in potato dextrose broth (PDB) prepared with either sea water or ultra pure water. After incubation, the ethyl acetate crude extracts were obtained and evaluated for their chemical and biological profiles, by HPLC, NMR and in vitro bioassays, respectively. After the preliminary prospection, Nemania bipapillata (AT-05), Sarocladium strictum (PS-01), Annulohypoxylon stygium (AT-03) and Hypoxylon sp. (AT-06) were selected for further investigation. The study of N. bipapillata, cultivated in sea water and PDB, led to isolation of diketopiperazine cyclo(Pro-Tyr), tyrosol and isocoumarins, (3R)-5-hydroxymethylmellein and (3R)-5-carboxymellein. Cultivation of this fungal strain in ultra pure water and PDB afforded two botryane-type norsesquiterpenes and three sesquiterpenes, unprecedent compounds in the literature and one known, 4β-acetoxy-9β,10β,15α-trihydroxyprobotrydial. Analysis of the crude extract from S. strictum, cultivated in ultra pure water and PDB, afforded a mixture of two diketopiperazines, in addition to isoflavone daidzein and six natural phthalates, including two novel ones which had been neither described in the literature nor synthesized. A. stygium and Hypoxylon sp. were cultivated in sea water and PDB, and A. stygium afforded pyrogallol, which was active against Escherichia coli and methicilin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), in addition to tyrosol and (˗)-(3R,4R)-3,4,5-trihydroxy-1-tetralone. Hypoxylon sp. afforded (3R)-scytalone, (3R,4R)-4-hydroxy-scytalone and daidzein. Such results highlight the importance of research on marine organisms and their associated microorganisms, and contribute to the knowledge of chemodiversity of marine organisms from the still chemically underexplored Brazilian coast.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 623531 bytes, checksum: 3e10a939648d01ae404b0a09438fda4c (MD5) Previous issue date: 2007-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The high acidity, the intense intemperism, and high aluminum content are limiting factors to plant development in Brazilian Cerrado Upon abiotic stress conditions the association with mycorrhizal fungi can assist the host plant in absorbing nutrients and water from soil. The high availability of these elements to the host plant improved by arbusculares mycorrhizal fungi (AMF) is determinant in plant survival and structuring of plant ecosystems. The presence of dark septate entophytic fungi in plant roots is another type of symbiotic association related to abiotic conditions such as low humid and day length. The reduced number of publications about these associationsin cerrado species is mainly a function of edaphic conditions and root structural characteristics of native species which difficult the in loco studies of these characters. In this work, it was aimed to study the association between AMF and cerrado native species. It was evaluated and adapted methods for fungal structures observation in symbiosis with Annonaceae, Anacardiaceae, Leguminosae, Melastomataceae, Myrsinaceae, Myrtaceae and Rubiaceae families, which were collected during dry season on senso strictu Cerrado in Floresta Nacional (FLONA) in the municipal district of Paraopeba, Minas Gerais State. Root samples were submitted to three protocols for fungal structures observationg. All evaluated species were colonized by AMF and dark septate fungi, except Xylopia aromatica, which not presented dark septate strutctures. The best diaphanization procedure was obtained when the root samples were autoclaved at 121ºC by 20 minutes in a 2% KOH solution and transferred to a 2% KOH solution by 24 hours at room temperature. This procedure was repeated twice and, after that, the samples were submerged in a 2% KOH solution for 2 hours. The arbuscules were observed with more detail after been included in resin, sectioned and stained with toluidine blue. The non-specific characteristic of AMF observed in sensu stricto Cerrado species was confirmed and suggested for dark septate associations. It indicates that these associations were important as adaptive strategies to cerrado conditions. Roupala montana Aubl. is a species from Proteaceae family which presents a large distribution on different phytophysiognomies of cerrado. Recent studies have been showed that several mycorrhizal fungi structures occurred in these species said to be typically non- mycorrhizal. The low pH and nutrients deficiency in cerrado soils propitiate good conditions for development and establishment of mycorrhizal association in R. montana, as observed in other Proteaceae species. Therefore, in this work it was also aimed to confirm the presence of AMF in R. montana specimens growing at natural cerrado conditions, and correlated the mycorrhizal frequency with nutritional status and edaphic conditions. Three individuals of R. montana were collected in FLONA on cerrado senso strictu, dense cerrado senso strictu, and cerradão during dry and rain seasons. The mycorrhizal occurrence was positively correlated with P, Al, and Mg contents in the soil, and P, K, and Ca in the leaves, and negatively correlated with Ca, Mn, and N contents in the soil. The cerrado soils are acid and have high Al contents which can inhibit the transport of Ca and K to the plants. In this way, the presence of mycorrhizal fungi in R. montana could be a adaptive mechanism for plant surviving under Brazilian cerrado conditions. / A elevada acidez, o intenso intemperismo e os altos teores de alumínio nos solos do Cerrado são fatores limitantes do desenvolvimento vegetal. Em condições de estresses abióticos a associação com fungos micorrízicos auxilia a planta hospedeira na absorção de nutrientes e água do solo. A maior disponibilidades desses elementos para a planta hospedeira pelos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) é determinante na sobrevivência das plantas e na estruturação de formações vegetais. A presença de fungo endofítico do tipo dark septate (DSEF) nas raízes das plantas é outro tipo de associação simbiótica relacionada às condições abióticas como baixa umidade e comprimento do dia. O reduzido número de trabalhos encontrados na literatura dessas associações em espécies de cerrado se deve em parte, pelas condições edáficas e características estruturais radiculares das espécies nativas que dificultam a realização de estudos in loco. Neste trabalho teve-se por objetivo estudar a associação de FMAs em espécies de plantas nativas do cerrado. Para isso, foram testados e adaptados métodos para observação das estruturas fúngicas em simbiose em espécies das famílias Annonaceae, Anacardiaceae, Leguminosae, Melastomataceae, Myrsinaceae, Myrtaceae e Rubiaceae coletadas durante a estação seca em cerrado senso strictu na Floresta Nacional (FLONA) do município de Paraopeba, Minas Gerais. Amostras radiculares foram submetidas a três tipos de protocolos para observação de estruturas fúngicas. Todas as espécies investigadas encontravam-se colonizadas por FMAs e DSEF, exceto DSEF em Xylopia aromática. O melhor método de diafanização foi observado quando as raízes foram autoclavadas a 121 °C em KOH 2 %, por 20 min e, subseqüentemente transferidas para solução nova de KOH 2 % por 24 horas à temperatura ambiente. Este procedimento foi repetido por duas vezes e, em seguida, essas amostras foram imersas em H2O2 2 % por 2 horas. Os arbúsculos foram observados com maiores detalhes após as raízes serem incluídas em resina, seccionadas e coradas com azul de toluidina. O caráter generalista dos FMAs observado nas espécies vegetais do cerrado sensu stricto foi confirmado e sugerido para DSEFs, indicando a importância destas simbioses como estratégia adaptativa às condições de cerrado. Roupala montana Aubl. é uma espécie da família Proteaceae com ampla distribuição nas diferentes fitofisionomias do cerrado. Estudos recentes têm relatado estruturas típicas de fungos micorrízicos em condições de estresses abióticos em espécies dessa família tipicamente não micorrizável. A acidez e deficiência dos solos de cerrado provem apropriadas condições para o desenvolvimento e formação de associações micorrízicas em R. montana, como observado em outros espécies da família Proteaceae. Assim, este trabalho também teve por objetivo confirmar a presença de fungos micorrízicos arbusculares em R. montana crescidas naturalmente em cerrado, correlacionando a freqüência de micorrização com o estado nutricional e condições edáficas. Em três repetições, indivíduos de R. montana foram coletados na FLONA em cerrado senso strictu, cerrado senso strictu denso e cerradão nas estações seca e chuvosa. A micorrização em R. montana foi correlacionada positivamente com o teor de P, Al, e Mg, no solo e de P, K e Ca nas folhas, e negativamente com Ca, Mn e N no solo. Os solos de Cerrado são ácidos com altas concentrações de Al, os quais podem inibir o transporte de Ca e K para as plantas, sugerindo que a presença de fungos micorrízicos em R. montana é um mecanismo adaptativo de sobrevivência as condições do cerrado brasileiro.

A busca por medidas sustentáveis para melhorar e suprir a demanda por alimentos que o crescimento populacional exige, aliado a escassez de terras produtivas, além do acúmulo excessivo de metais no ambiente devido a atividades como mineração e aplicação de fertilizantes no solo, foram as duas problemáticas que motivaram o presente estudo. O uso de fungos promotores do crescimento vegetal: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum e Trichoderma asperella, pode tanto vir a influenciar o aumento da produtividade como potencializar a fitorremediação de metais pesados no solo. Esses fatos são explicados pela capacidade do consórcio fúngico de sintetizar e induzir as plantas a produzir fitohormônios direcionados para o melhor desenvolvimento das raízes do hospedeiro. O maior desenvolvimento de raízes pode estimular a fitoextração de metais do solo e conferir tolerância das plantas à contaminação. Na intenção de avaliar a influência dos fungos no desenvolvimento das plantas, foram realizados tratamentos das sementes de soja e milho e aplicação na parte aérea da cultura da cana-de-açúcar. Já para analisar a influência desses organismos no processo de fitorremediação de Cu, Zn e Mn em colunas de solos cultivados com Jacaranda mimosifolia D. Don, os fungos foram inoculados no solo e na parte aérea das plantas. Todos os tratamentos tiveram 6 repetições e suas médias foram submetidas à análise de variância e teste de média ao nível de 5% de probabilidade. O consórcio fúngico condicionou o crescimento de raízes de soja e milho, aumentou a colonização micorrízica arbuscular em soja e cana-de-açúcar. No jacarandá, os fungos melhoraram o desenvolvimento de raízes e parte aérea, maior acúmulo de Mn e Zn na planta, melhor translocação de Mn e Zn das raízes para a parte aérea, além de diminuir o estresse fisiológico. Além disso, a aplicação conjunta de fungos e biochar nas mudas proporciona proteção à sua atividade fotossintética e reduz o risco ambiental de contaminação por metais por diminuir o total de Cu, Mn e Zn lixiviado. O biochar foi adquirido por meio da pirólise lenta do resíduo do beneficiamento da madeira de eucalipto e aplicado superficialmente no solo. Com isso, esse estudo mostrou que os fungos utilizados apresentam potencial para colaborar com o aumento da produtividade de culturas comerciais e colaborar com a melhoria na remediação de solos contaminados com íons metálicos. / The search for sustainable measures to improve and meet the demand for food that population growth requires, combined with the scarcity of productive land, in addition to the excessive accumulation of metals in the environment due to activities such as mining and application of soil fertilizers, were the two problems that motivated the present study. The use of fungi plant growth promoters: Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinum and Trichoderma asperella can both influence on increasing productivity as the phytoremediation of heavy metals in the soil. These facts are explained by the capacity of the fungal Consortium to synthesize and induce plants to produce phytohormone targeted for the better development of the roots of the host. The further development of roots can stimulate phytoextraction of metals from the soil and give plants tolerance to contamination. In order to evaluate the influence of fungi on the development of plants, were done seed treatments of soybeans and corn and application in aerial part of the culture of sugar cane. To analyze the influence of these organisms in the process of phytoremediation of Cu, Zn and Mn in soil columns cultivated with Jacaranda mimosifolia D. Don, fungi were inoculated in soil and aerial part of plants. All treatments had 6 reptitions and their averages were subjected to analysis of variance and average test at 5% probability. The fungal consortium has conditioned the growth of roots of soybeans and corn, mycorrhizal colonization increased in soybeans and sugar cane. In jacarandá, fungi have improved the development of roots and shoots, greater accumulation of Mn and Zn in plant, best of Mn and Zn translocation from roots to shoots, in addition to decrease physiological stress. In addition, the joint application of fungus and biochar in seedlings provides protection to photosynthetic activity and reduces the risk of environmental contamination by metals by decreasing the amount of Cu, Mn and Zn leached. The biochar was acquired through the slow pyrolysis of the eucalyptus wood processing residue and applied superficially to the soil. With that, this study showed that fungi used present potential to contribute to the increased productivity of commercial crops and contribute to the improvement in the remediation of soils contaminated with metal ions. / Dissertação (Mestrado)

A diversidade de organismos oriundos do ambiente marinho constitui uma fonte significativa de substâncias estruturalmente inéditas e biologicamente ativas, dentre as quais, diversas inspiraram o desenvolvimento de novas classes de agentes terapêuticos. Neste contexto, macroalgas vermelhas do gênero Bostrychia (Rhodomelaceae) foram coletadas em praias do litoral norte do estado de São Paulo e têm sido objeto de estudos químicos e biológicos, no Laboratório de Química Orgânica do Ambiente Marinho (LQOAM - NPPNS) da FCFRPUSP, sob a supervisão da Profa. Dra. Hosana M. Debonsi. As algas da espécie Bostrychia radicans demonstraram potencial quando avaliadas as atividade citotóxica, tripanocida, leishmanicida e antimicrobiana; além de um perfil químico interessante, evidenciado pelo isolamento de substâncias inéditas na literatura. Neste contexto, o presente trabalho descreve a continuidade do estudo químico da espécie B. radicans, coletada no Manguezal do Rio Escuro, em Ubatuba-SP; bem como o potencial biológico desta espécie, além da avaliação da atividade de enzimas fenolsulfatases na espécie. Ainda, no sentido de explorar novas fontes promissoras para o isolamento de substâncias bioativas, este trabalho descreve o isolamento de micro-organismos endofíticos associados à espécie B. radicans. Foram isoladas 45 linhagens de micro-organismos; dentre as quais foram selecionadas nove linhagens para obtenção de extratos e realização de triagens química e biológica. A partir desta triagem inicial, foi realizado o estudo químico dos fungos Xylaria sp., Penicillium brevicompactum e Phomopsis longicolla. A partir da Xylaria sp. foram isoladas as seguintes substâncias: ácido 2,5-diidroxibenzóico, 8-diidroxinaftol 1-O-a-glucopiranosídeo, 8-metóxi-3-metil-1- isocromanona e ácido pilifórmico. O estudo químico de Penicillium brevicompactum resultou no isolamento das substâncias: ácido micofenólico, asperfenamato, brevianamida A, brevianamida C e brevianamida oxindol, substância inédita como produto natural. A partir de Phomopsis longicolla foi isolado o dicerandrol C. Este trabalho descreve ainda o potencial biológico de algumas destas substâncias isoladas. O estudo químico e biológico de microorganismos realizado no LQOAM estimulou a consolidação de uma colaboração com o Prof. Dr. Isidro C. Gonzalez, através da realização de um estágio de 12 meses no Laboratório Botrytis (Departamento de Química Orgânica, Universidade de Cádiz). Durante este período foi realizado o estudo químico do fitopatógeno Botrytis cinerea, visando o isolamento de novos metabólitos ou toxinas; além do estudo da biogênese destas substâncias, através de ensaios utilizando precursores isotopicamente marcados. / The diversity of organisms from the marine environment is a significant source of structurally novel and biologically active substances, several of which have inspired the development of new classes of therapeutic agents. In this context, red macroalgae belonging to Bostrychia genus (Rhodomelaceae) were collected on beaches of the north coast of São Paulo State and have been studied chemically and biologically in the Laboratory of Organic Chemistry of the Marine Environment - (LQOAM - NPPNS) at FCFRP-USP, under Prof. Hosana M. Debonsi supervision. Algae Bostrychia radicans species showed cytotoxic, trypanocidal, antileishmanial and antimicrobial potential, besides a interesting chemical profile, evidenced by the isolation of new compounds in the literature. In this context, this work describes the sequential chemical study of B. radicans species, collected at the Rio Escuro Mangrove, Ubatuba-SP, as well as the biological potential of this species. Also, the phenolsulphatases enzyme activity was evaluated in this species. Still, in order to explore new promising sources for the isolation of bioactive substances, this study describes the isolation of endophytic microorganisms associated to B. radicans. In this way, 45 strains of microorganisms were isolated and nine strains were selected for extracts preparation; and subsequently chemical and biological screenings. Based on the biological screening and chemical profile analyses, the large-scale fermentation of the endophytic fungi Xylaria sp., Penicillium brevicompactum and Phomopsis longicolla was carried out. The chromatographic purification of the bioactive acethyl acetate extract from Xylaria sp. allowed the isolation of 2,5-dihydroxybenzoic acid, 8- dihydroxynaphtol 1-O-a-glucopyranoside, 8-methoxy-3-methyl-1-isochromanone and piliformic acid. Chemical studies of Penicillium brevicompactum resulted in the isolation of: mycophenolic acid, asperphenamate, brevianamide A, brevianamide C and brevianamide oxindole, isolated for the first time as a natural product. From Phomopsis longicolla was isolated dicerandrol C. This thesis also describes the potential biological of some of these isolated compounds. The chemical and biological studies of microorganisms achieved in LQOAM encouraged the consolidation of a collaboration work with Prof. Dr. Isidro C. Gonzalez, through the completion of a 12-month internship at the Laboratory Botrytis (Department of Organic Chemistry, University of Cádiz). During this period, was conducted the chemical study of plant pathogen Botrytis cinerea, aiming the isolation of new metabolites or toxins, in addition to studying the biogenesis of these substances, through experiments using isotopically labeled precursors.

O estudo de fontes naturais pouco exploradas e que exibem interações ecológicas específicas no seu habitat tem sido enfatizado como estratégico para a descoberta de novas substâncias bioativas. Microrganismos endofíticos são fontes de produtos naturais relativamente pouco estudadas. Estes microrganismos vivem no interior de um vegetal sem causar danos aparentes ao hospedeiro. A interação ecológica específica entre os microrganismos endofíticos e sua planta hospedeira pode estimular a biossíntese de novos produtos naturais bioativos. Os fungos endofíticos \"Glomerella cingulata\" e \"Guignardia mangiferae\" foram isolados da folhas de \"Viguiera arenaria\". O fungo \"G. mangiferae\" foi cultivado em diferentes condições: meios líquidos Czapek, extrato de malte e caldo batata-dextrose e meio sólido de arroz. Extratos e frações obtidas com o cultivo de \"G. mangiferae\" foram avaliados em ensaios antimicrobianos, citotóxicos e enzimáticos. Foram realizados procedimentos cromatográficos com os extratos brutos, obtendo-se 13 substâncias puras, sendo cinco delas inéditas na literatura. Entre as novas substâncias, quatro são derivados tricicloalternarenos. O extrato bruto etanólico oriundo do cultivo em extrato de malte foi o mais promissor nos ensaios biológicos realizados. A partir desse extrato foi isolado a chaetoglobosina D, um composto já descrito na literatura como citotóxico em células cancerígenas. Os demais extratos, frações e substâncias ensaiadas apresentaram apenas atividade fraca ou moderada. O fungo \"G. cingulata\" foi investigado sobre a produção do metabólito secundário tirosol, previamente isolado de várias linhagens de fungos endofíticos. Devido à ampla ocorrência em fungos endofíticos, o tirosol pode estar correlacionado com uma função sinalizadora para a produção de outros metabólitos secundários. Para a determinação da quantidade de tirosol produzido por \"G. cingulata\", um método analítico quantitativo foi desenvolvido obedecendo-se padrões descritos pelo Guidance of Industry. Foi realizada a análise dos fluídos das culturas de \"G. cingulata\" em diferentes condições de cultivo em meio líquido Czapek. Observou-se que a melhor condição para produção do tirosol ocorre em pH 5,0, 120 rpm, 30 ºC, seis dias de incubação. O cultivo de \"G. cingulata\" com e sem adição de tirosol no meio líquido Czapek não permitiu resultados conclusivos sobre a possível função sinalizadora do tirosol na produção de metabólitos secundários em fungos endofíticos. Durante o período de estágio sanduíche no Departament of Molecular Biology do Massachusetts General Hospital (Harvard Medical School), sob a supervisão do Prof. Dr. Frederick M. Ausubel, foram avaliadas cerca de 170 amostras de origem natural do Brasil, sendo a maioria delas oriundas de fungos endofíticos, frente ao nematóide \"Caenorhabditis elegans\" infectado com linhagem patogênica de \"Enterococcus faecalis\". Cerca de 29% das substâncias puras e 2% dos extratos ensaiados apresentaram boa capacidade de recuperação do nematóide infectado. Os policetídeos chaetoviridinas foram os compostos mais ativos neste modelo de ensaio antibacteriano \"in vivo\". / The search for small bioactive molecules from under-explored natural sources that possess specific ecological interaction in their respective habitat has been emphasized as strategic for the discovery of bioactive compounds. Endophytic microorganisms are still relatively under-explored sources of natural products. These microorganisms live inside the host plant tissues without causing symptoms of disease to the host. The specific ecological interaction between the endophytes and their host plants may trigger the biosynthesis of new small bioactive molecules. The endophytic fungi \"Glomerella cingulata\" and \"Guignardia mangiferae\" were isolated from \"Viguiera arenaria\" leaves. G. mangiferae was cultured using different conditions: Czapek, malt extract and potato-dextrose broth liquid media and rice solid medium. Crude extracts and fractions obtained after \"G. mangiferae\" cultivation were evaluated in antimicrobial, cytotoxic and enzymatic assays. Chromatographic procedures were carried out with crude extracts and led to the isolation of 13 compounds, five of them new in the literature. From the novel compounds four are tricycloalternarene derivatives. The crude ethanolic extract obtained from malt extract cultivation was the most promising extract in the biological assays. Chaetoglobosin D, a cytotoxic compound against cancer cell lines previously described in the literature, was isolated from this bioactive extract. The other extracts, fractions and compounds assayed showed weak or moderate activity in the performed assays. The production of tyrosol by \"G. cingulata\" was investigated, since several endophytic fungal strains from Asteraceae species had already produced this compound. Tyrosol may act as a signaling molecule for the production of other metabolites in endophytic fungi. In order to quantify the production of tyrosol by \"G. cingulata\", an analytical method was validated under Guidance of Industry recommendations. Fluid culture analyses were performed after the cultivation of \"G. cingulata\" under different conditions using Czapek liquid medium. The best condition for tyrosol production occurred at pH 5.0, 120 rpm, 30 ºC, six days of incubation. Cultivation of \"G. cingulata\" with and without tyrosol addition in the Czapek liquid medium did not allow the conclusion that tyrosol act as a signaling molecule for metabolite production by endophytic fungi. During sandwich training at Department of Molecular Biology of Massachusetts General Hospital (Harvard Medical School), under Dr. Frederick M. Ausubel supervision, 170 samples from Brazil, the most part obtained from endophytic fungi, were assayed using the nematode \"Caenorhabditis elegans\" infected with the pathogen \"Enterococcus faecalis\". About 29% of pure compounds and 2% of extracts assayed were able to promote the survival of the infected nematode. The polyketides chaetoviridins were found to be the most active compounds in this \"in vivo\" antibacterial assay.

En raison de la nature symbiotique des micro-organismes endophytes, cette étude visait à étudier l'activité antibactérienne, antifongique et cytotoxique chez les métabolites secondaires des extraits endophytes foliaires de plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado. Dans ce travail de thèse 147 micro-organismes cultivables ont été isolés (130 champignons, 3 bactéries e 14 champignons non-identifiés ou inconnus) à partir de 28 plantes (4 espèces collectées au Brésil et 24 en Guyane Française). Tous les micro-organismes furent identifiés par analyse moléculaire des régions spécifiques de l'ADNr en utilisant des techniques de séquençage génomique. Des champignons endophytes de l’ordre des Xylariales furent ceux de plus importante fréquence d’isolation dans cette étude, représentés par 25 isolats. Des extraits bruts à l’AcOEt furent produits à partir de cultures de chaque micro-organisme isolé. Une proportion relative signifiante (23,1%) des extraits démontra une activité sur Candida albicans ATCC 10213, pendant que 4% furent actifs sur Staphylococcus aureus ATCC 29213. Le potentiel cytotoxique des extraits fut évalué pour des lignées cellulaires humaines KB (carcinome cervical utérin), MDA-MB-435 (mélanome), et MRC-5 (fibroblastes de poumon normal), résultant en proportion signifiante avec activité d’inhibition de la prolifération cellulaire (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivement).Dix-huit métabolites secondaires furent isolés et identifiés à partir du fractionnement des extraits bruts de huit endophytes. Dix-sept de ces substances furent déjà décrites précédemment dans la littérature: l’acide piliformique (24) et la griséofulvine (25) isolés à partir de Xylaria cubensis SNB-GCI02; La phomopirone (26), la pyrenocine (27), l’alterpérilenol (28) et la novae-zelandine (29), isolés de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-métilmelleina (31) et la dihidrosporothrioride (32) isolées à partir de Xylaria sp. SNB-GTC2501; La mycoleptodiscine (34) et la mycoleptodiscine B (35) isolées à partir de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; le mycoepoxidiène (36) et la altiloxina A (37) isolés à partir de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; L’acremonisol (40), le semicochliodinol (41) et le cochliodinol (42) isolés à partir de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; la flavoglaucine (44) isolée à partir de Eurotium rubrum BBS01. Parmi ces substances, la flavoglaucine (44) isolée à partir de E. rubrum BBS01 démontra une activité comparable au contrôle fluconazol en C. albicans (CIM de 4 µg.mL-1). La substance (44) présenta IC50 >10 µM sur cellules normales MRC-5, ce qui en fait un candidat pour des études ultérieures. Dans ce travail, fut identifié pour la première fois l’activité de la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. La substance inédite nommée pyrrocidine C (30) fut isolée à partir de L. infectoria SNB-GTC2402 et identifiée par des analyses spectroscopiques (Casella et al., 2013). La pyrrocidine C (30) fut active en S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 µg.mL-1) et ne fut pas considérées cytotoxique pour les cellules normales MRC-5 (IC50 >10 µM), démontrant une sélectivité dans l’action antimicrobienne. Ces résultats démontrent la grande diversité des endophytes fongiques chez les plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado et la grande chimiodiversité associée aux métabolites secondaires de ces micro-organismes. Des champignons endophytes tropicaux, comme ceux présentés dans cette étude, peuvent apparaître comme une nouvelle source de substances antimicrobiennes et cytotoxiques. / Because of the symbiotic nature of endophytes, this survey aims to investigate the probality of discovering antibacterial, antifungal and cytotoxic activities in secondary metabolites of leaf endophytes isolated from plants of Amazon and Cerrado biomes. In this study, 147 cultivable microorganisms were isolated (130 fungi, 3 bacteria and 14 unidentified or unknown microbes) from 28 plant species (4 species collected in Brazil and 24 in French Guyana). All endophytes were identified by molecular analyses of specific rDNA regions, with genomic sequencing techniques. Fungal endophytes belonging to Xylariales order were the most frequently isolated in this study, represented by 25 isolates. Crude AcOEt extracts were produced from cultures of each isolated endophyte. A significant relative proportion (23,1%) of extracts showed activity in Candida albicans ATCC 10213, while 4% were active in Staphylococcus aureus ATCC 29213. The cytotoxic potencial of the extracts was evaluated for human cell lines KB (uterin cervical carcinome), MDA-MB-435 (melanoma) and MRC-5 (normal lung fibroblasts), and a significant proportion of them showed cellular proliferation inhibition (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectively).Eighteen secondary metabolites were isolated by the fractionation of eight endophytic extracts. Seventeen of these substances had already been previously described in the literature: piliformic acid (24) and griseofulvin (25) isolated from Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopiron A (26), pyrenocin A (27), alterperilenol (28) and novae-zelandin A (29) isolated from Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmellein (31) and dihidrosporothriorid (32) isolated from Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscin A (34) and mycoleptodiscin B (35) isolated from Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidien (36) and altiloxin A (37) isolated from Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) and cochliodinol (42) isolated from Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragaron A2 (43) isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucin (44) isolated from Eurotium rubrum BBS01. Among these substances, flavoglaucin (44), isolated from E. rubrum BBS01, showed comparable antifungal activity with the positive control fluconazol in C. albicans (MIC of 4 µg.mL-1). Flavoglaucin (44) also showed IC50 >10 µM in normal MRC-5 cells, becoming a good candidate for further studies. In this work, the cytotoxic activity of colletofragaron A2 (43), isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201 was described for the first time. The unpublished substance named pyrrocidin C (30) isolated from L. infectoria SNB-GTC2402 was identified by spectroscopic analyses (Casella et al., 2013). The pyrrocidin C (30) was active in S. aureus ATCC 10213 (MIC of 2 µg.mL-1), and was not considered cytotoxic for normal MRC-5 cells (IC50 >10 µM), showing selectivity in antimicrobial activity. These results demonstrate the great endophytic fungal diversity in plants of Amazon and Cerrado biomes, along with the chemodiversity associated to the secondary metabolites of these endophytes. Tropical fungal endophytes, like those seen in this work, may emerge as a new source of antimicrobial and cytotoxic substances. / Devido à natureza simbiótica dos micro-organismos endofíticos, este estudo teve como objetivo investigar a atividade antibacteriana, antifúngica e citotóxica em metabólitos secundários de extratos de fungos endofíticos foliares de plantas do bioma Amazônia e Cerrado. Neste trabalho de tese foram isolados 147 micro-organismos cultiváveis (130 fungos, 3 bactérias e 14 fungos não-identificados ou desconhecidos) a partir de 28 plantas (4 espécies coletadas no Brasil e 24 na Guiana Francesa). Todos os micro-organismos foram identificados por análise molecular de regiões específicas de DNAr, com uso de técnicas de sequenciamento genômico. Fungos endofíticos da ordem Xylariales foram os de maior frequência de isolamento neste estudo, representados por 25 isolados. Extratos brutos em AcOEt foram produzidos a partir de culturas de cada micro-organismo isolado. Uma proporção relativa significante (23,1%) dos extratos demonstrou atividade em Candida albicans ATCC 10213, enquanto 4% foram ativos em Staphylococcus aureus ATCC 29213. O potencial citotóxico dos extratos foi avaliado para as linhagens celulares humanas KB (carcinoma cervical uterino), MDA-MB-435 (melanoma), e MRC-5 (fibroblastos de pulmão normal), resultando em proporção significante com atividade de inibição da proliferação celular (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivamente). Dezoito metabólitos secundários foram isolados a partir do fracionamento de oito extratos brutos endofíticos. Dezessete destas substâncias já tinham sido descritas anteriormente na literatura: ácido pilifórmico (24) e griseofulvina (25) isoladas de Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopirona A (26), pyrenocina A (27), alterperilenol (28) e novae-zelandina A (29) isoladas de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmelleina (31) e Dihidrosporothriolida (32) isoladas de Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscina A (34) e mycoleptodiscina B (35) isoladas de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidieno (36) e altiloxina A (37) isoladas de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) e cochliodinol (42) isoladas de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragarona A2 (43) isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucina (44) isolada de Eurotium rubrum BBS01. Dentre estas substâncias, a flavoglaucina (44) isolada de E. rubrum BBS01, demonstrou atividade comparável ao controle fluconazol em C. albicans (CIM de 4 µg.mL-1). Esta substância (44) apresentou IC50 >10 µM em células normais MRC-5, tornando-se candidata para estudos posteriores. Neste trabalho foi identificado pela primeira vez a atividade citotóxica da colletofragarona A2 (43), isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. A substância inédita nomeada pyrrocidina C (30) foi isolada a partir de L. infectoria SNB-GTC2402 e identificada através de análises espectroscópicas (Casella et al., 2013). A pyrrocidina C (30) foi ativa em S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 µg.mL-1), e não foi considerada citotóxica para as células normais MRC-5 (IC50 >10 µM), demonstrando seletividade na ação antimicrobiana. Estes resultados demonstram a grande diversidade fúngica endofítica em plantas do bioma Amazônia e Cerrado, e a quimiodiversidade associada aos metabólitos secundários destes micro-organismos. Fungos endofíticos tropicais, como os vistos neste trabalho, podem emergir como uma nova fonte de substâncias antimicrobianas e citotóxicas.

A partir de 280 isolados fúngicos de cana-de-açúcar, 18 cepas foram avaliadas quanto á presença de genes da policetídeo sintase por meio da técnica do PCR. Estes fungos foram identificados taxonomicamente por uma abordagem polifásica, classificando-os dentro de quatro ordens e nove gêneros. A avaliação da atividade biológica demonstrou a presença de metabolitos com propriedades antibióticas quando enfrentados a micro-organismos patogênicos. Segundo a análise de correspondência múltipla, esta atividade poderia estar associada com a local de isolamento dos fungos. Foram detectadas 36 seqüências similares a genes PKS a partir de 17 destes fungos. A análise filogenética do domínio KS, conduzida pelo método de neighbor-joining, indicou que 16 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos não reduzidos e as outras 10 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. A análise do domínio CMT também apontou que as seqüências podiam se acomodaram em grupos de PKS dependendo do grau de redução do policetídeo, todas as seqüências CMT se relacionaram com PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. As análises dos modelos estruturais também demonstraram que as seqüências estavam altamente relacionadas com estruturas protéicas da família das enzimas de condensação, destacando a presença de uma hélice característica que carrega o resíduo de cisteína, responsável pela atividade de condensação. Extratos orgânicos obtidos de cultivos dos fungos foram avaliados parar detectar a presença de compostos tipo lovastatina. Por meio de cromatografia CCDS, detectaram-se bandas de 10 extratos com o mesmo deslocamento que a lovastatina padrão, mas apenas 6 destas foram confirmados por CLAE. O isolado A. flavus CBMAI 1023, foi selecionado para a realização de experimentos de produção a maior escala onde foi possível isolar e caracterizar um novo policetídeo. / From a group of 280 sugarcane-derived fungi 18 strains were assessed for the presence of polyketide synthase genes by PCR approaches. These fungi were identified taxonomically by a polyphasic approach classifying into four orders and nine genres. Biological activity tests showed the presence of antibiotic metabolites against pathogenic microorganisms and the relationship of this activity might be linked with the fungal isolate location by multiple correspondence analyses. 36 sequences similar to PKS genes fragments were detected from 17 of these fungi. A neighbor-joining phylogenetic analysis of the KS domain showed that 16 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with production of non reduced polyketides, and the other 10 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with the production of reduced polyketides. CMT domain analysis also pointed that the sequences fit with groups of PKS depending on polyketide reduction grade, all ten related to PKS evolved with the synthesis of reduced polyketides. Protein structural analysis also pointed out that these sequences are closely related with proteins from condensing enzyme family, highlighting the presence of a characteristic helix elbow that bears the cysteine residue responsible for the condensation activity. The fungi were also tested for their capacity of producing lovastatin compounds where chromatographic TLC detected bands from 10 extracts with the same dislocation compared to a lovastatin, but only 6 were confirmed by HPLC. The A. flavus CBMAI (1023) were selected for upscale production experiments, from where it was possible isolate and characterize a new polyketide compound.

A partir de 280 isolados fúngicos de cana-de-açúcar, 18 cepas foram avaliadas quanto á presença de genes da policetídeo sintase por meio da técnica do PCR. Estes fungos foram identificados taxonomicamente por uma abordagem polifásica, classificando-os dentro de quatro ordens e nove gêneros. A avaliação da atividade biológica demonstrou a presença de metabolitos com propriedades antibióticas quando enfrentados a micro-organismos patogênicos. Segundo a análise de correspondência múltipla, esta atividade poderia estar associada com a local de isolamento dos fungos. Foram detectadas 36 seqüências similares a genes PKS a partir de 17 destes fungos. A análise filogenética do domínio KS, conduzida pelo método de neighbor-joining, indicou que 16 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos não reduzidos e as outras 10 seqüências se acomodaram dentro do grupo monofilético dos PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. A análise do domínio CMT também apontou que as seqüências podiam se acomodaram em grupos de PKS dependendo do grau de redução do policetídeo, todas as seqüências CMT se relacionaram com PKS envolvidos na produção de policetídeos reduzidos. As análises dos modelos estruturais também demonstraram que as seqüências estavam altamente relacionadas com estruturas protéicas da família das enzimas de condensação, destacando a presença de uma hélice característica que carrega o resíduo de cisteína, responsável pela atividade de condensação. Extratos orgânicos obtidos de cultivos dos fungos foram avaliados parar detectar a presença de compostos tipo lovastatina. Por meio de cromatografia CCDS, detectaram-se bandas de 10 extratos com o mesmo deslocamento que a lovastatina padrão, mas apenas 6 destas foram confirmados por CLAE. O isolado A. flavus CBMAI 1023, foi selecionado para a realização de experimentos de produção a maior escala onde foi possível isolar e caracterizar um novo policetídeo. / From a group of 280 sugarcane-derived fungi 18 strains were assessed for the presence of polyketide synthase genes by PCR approaches. These fungi were identified taxonomically by a polyphasic approach classifying into four orders and nine genres. Biological activity tests showed the presence of antibiotic metabolites against pathogenic microorganisms and the relationship of this activity might be linked with the fungal isolate location by multiple correspondence analyses. 36 sequences similar to PKS genes fragments were detected from 17 of these fungi. A neighbor-joining phylogenetic analysis of the KS domain showed that 16 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with production of non reduced polyketides, and the other 10 sequences fit on the monophyletic group of PKS evolved with the production of reduced polyketides. CMT domain analysis also pointed that the sequences fit with groups of PKS depending on polyketide reduction grade, all ten related to PKS evolved with the synthesis of reduced polyketides. Protein structural analysis also pointed out that these sequences are closely related with proteins from condensing enzyme family, highlighting the presence of a characteristic helix elbow that bears the cysteine residue responsible for the condensation activity. The fungi were also tested for their capacity of producing lovastatin compounds where chromatographic TLC detected bands from 10 extracts with the same dislocation compared to a lovastatin, but only 6 were confirmed by HPLC. The A. flavus CBMAI (1023) were selected for upscale production experiments, from where it was possible isolate and characterize a new polyketide compound.