Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A biodiversidade brasileira abrange plantas de importância medicinal que podem ser utilizadas na formulação de novos fármacos. Contudo, tem sido reduzida em velocidade alarmante, em função de diferentes ações antrópicas. A cultura de tecidos vegetais propicia a conservação e uso do germoplasma permitindo a obtenção de substâncias de importância medicinal. As leishmanioses são consideradas um problema de saúde pública mundial sendo a espécie Leishmania braziliensis de maior importância epidemiológica no Brasil. Recentemente tem-se registrado aumento da resistência à linha de tratamento usual. Do mesmo modo, o uso indiscriminado de antibióticos levou ao aumento de bactérias multirresistentes, que representam sério risco de infecção. A espécie Annona mucosa (Jacq.) possui substâncias, como acetogeninas e alcaloides, que apresentam atividades antiparasitária e antimicrobiana. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial leishmanicida e antibacteriano de extratos de A. mucosa de material produzido in vitro e in vivo. Foi proposto um protocolo de germinação in vitro, ainda não reportada para a espécie, com vistas à obtenção de plântulas axênicas. Em meio WPM foram cultivados explantes hipocotiledonares e foliares em meio MS, suplementados com PIC e diferentes concentrações de KIN, BAP ou TDZ. Os calos obtidos foram cultivados em meio líquido de mesma composição para a produção de suspensões celulares. Os materiais foram submetidos à extração metanólica e posterior fracionamento em hexano e diclorometano. Para a avaliação da atividade dos extratos sobre L. braziliensis foi usado o modelo in vitro, com a forma promastigota, e in vivo na forma amastigota, a partir do tratamento de macrófagos peritoneais de camundongos infectados com o parasito. Ambas as formas foram tratadas com os extratos por 96 e 48h, respectivamente. A atividade antimicrobiana foi avaliada por macrodiluição do extrato em Mueller-Hinton, sendo avaliado o crescimento das cepas após 16h de incubação a 48C. A germinação in vitro da espécie foi alcançada em substrato vermiculita estéril umedecido com solução de sais do meio MS, com taxa média de 85%. A maior produção de calos friáveis foi obtida em meios contendo KIN, com potencial uso para cultivo em suspensões celulares. Os extratos do material in situ e in vitro apresentaram atividade leishmanicida, apesar da toxicidade para macrófagos. Culturas de células em suspensão apresentaram potencial leishmanicida in vitro e redução da infecção em macrófagos. Os extratos do material avaliado apresentaram atividade antimicrobiana seletiva, com inibição do crescimento de Streptococcus pyogenes e Bacillus thurigiensis em diferentes concentrações avaliadas. Os métodos biotecnológicos empregados permitiram a obtenção de materiais com propriedades medicinais para as atividades leishmanicida e antibacteriana, assim como o material in vivo, constituindo este estudo o primeiro relato para as atividades propostas em A. mucosa. / The Brazilian flora encompasses medicinal importance species that can be used to develop new drugs. However, plants have been reduced in alarming rate, due to various human activities. Plant tissue culture promotes the conservation and use of species allowing for the production of bioactive substances for medicinal products. Leishmaniasis is considered a worldwide health problem, where Leishmania braziliensis is the most epidemiological importance specie in Brazil. Recently it has been registered increased resistance to treatment line. Similarly, the widespread use of antibiotics has led to an increase in multidrug-resistant bacteria, which represent a serious risk of infection. Annona mucosa have substances, such as acetogenins and alkaloids that exhibit antiparasitic and antimicrobial activities. In view of the problem, the aim of this work was to evaluate the leishmanicidal and antibacterial potential of extracts of A. mucosa obtained in vitro and in vivo. We proposed a protocol of in vitro germination, not yet reported for the species, aiming to achieve axenic seedlings. Hypocotyls explants was cultivated in WPM and leaf explants on MS medium supplemented with PIC and different concentrations of KIN, BAP or TDZ. The formed callus was cultured in liquid medium of the same composition for the production of cell suspensions. The materials were subjected to methanolic extraction and subsequent fractionation in hexane and dichloromethane. The activity of extracts on L. braziliensis was evaluated in vitro in the form promastigote and in vivo in amastigote form, in infected mice macrophages. Both, were treated with the extract per 96h and 48h, respectively. The evaluation of antimicrobial activity was performed by macrodilution assay in Mueller-Hinton, analyzing the growth of the strains after 16h of incubation at 48C. The in vitro germination of A. mucosa was achieved in sterile vermiculite as substrate and has a 85% germination rate. The higher callus formation and friability was obtained in media containing KIN, that may be cultured in suspension. The extracts of the material in situ and in vitro showed leishmanicidal activity, despite the toxicity in macrophages. Cell suspension cultures showed antileishmanial potential in vitro and reduction of infection in macrophages. The evaluated extracts showed selective antimicrobial activity, with growth inhibition of Streptococcus pyogenes and Bacillus thuringiensis in different tested concentrations. It was concluded that the biotechnological techniques allowed to use plant materials regarding pharmacological properties for antileishmanial and antibacterial activities.

Ligand-protein inverse docking has recently been introduced as a computer method for identification of potential protein targets of a drug. A protein structure database is searched to find proteins to which a drug can bind or weakly bind. Examples of potential applications of this method in facilitating drug discovery include: (1) identification of unknown and secondary therapeutic targets of a drug, (2) prediction of potential toxicity and side effect of an investigative drug, and (3) probing molecular mechanism of bioactive herbal compounds such as those extracted from plants used in traditional medicines. This method and recent results on its applications in solving various drug discovery problems are reviewed. / Singapore-MIT Alliance (SMA)

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A produção e a otimização de substâncias de valor medicinal têm sido alcançadas pelo uso das técnicas de cultura de tecidos vegetais, que têm apresentado grande relevância quando se considera o status de conservação de uma espécie ou sua ocorrência em ambientes ameaçados. No presente trabalho foi avaliada a produção de carotenoides em culturas de calos e células em suspensão de Cleome rosea Vahl ex DC, espécie nativa encontrada em áreas de restinga nos estados do Rio de Janeiro e de São Paulo. Plantas micropropagadas obtidas a partir de raízes produzidas in vitro foram usadas como fonte de explantes para o início das culturas de calos. A produção de massa calogênica foi avaliada em meio MS suplementado com diferentes concentrações das auxinas ácido 2,4-diclorofenoxiacético e ácido 4-amino- 3,5,6-tricloropicolínico, na presença de luz ou no escuro. O uso de diferentes meios básicos de cultura (B5, Nitsch, White) também foi avaliado. A calogênese foi induzida em todos os tratamentos, entretanto a maior produção de biomassa foi alcançada pelas culturas mantidas na presença de luz. A maior produção de massa calogênica foi obtida em culturas iniciadas no meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D. A exposição das culturas à luz foi um fator essencial para a produção de carotenoides, que só ocorreu nas culturas mantidas nessa condição. Culturas de calos foram submetidas a tratamentos com substâncias elicitoras (extrato de levedura, metil jasmonato, quitosana) em diferentes concentrações e por um período de exposição de sete ou 14 dias visando otimizar a produção do pigmento. A maior produção de carotenoides nas culturas elicitadas foi alcançada com o tratamento com metil jasmonato (MJ) na concentração de 300 μM, independentemente do tempo de exposição ao elicitor. Análises cromatográficas mostraram que o processo de elicitação com MJ induziu ao aumento na produção de β-caroteno. Calos elicitados nessa condição foram usados para iniciar culturas de células em suspensão (CCS). Estas culturas foram acompanhadas por três subculturas realizadas a cada 20 dias, durante a fase exponencial de crescimento. Embora as CCS tenham mantido uma produção de biomassa constante ao longo das subculturas, os valores de produção de carotenoides foram inferiores àqueles alcançados pelas culturas de calos e não houve diferenças estatísticas significativas quando comparadas às CCS iniciadas a partir de calos não elicitados. Extratos de calos produzidos em meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D foram avaliados quanto à sua capacidade antioxidante por meio da incubação dos extratos com DNA plasmidial em presença de cloreto estanoso (SnCl2), um potente agente redutor capaz de produzir quebras na molécula de DNA. Os extratos foram avaliados em concentrações crescentes (25 - 500 μg.mL-1) e apresentaram uma proteção dose dependente à ação do SnCl2. Estudos de toxicidade com o modelo de Artemia salina demonstraram que os extratos não apresentaram toxicidade nas concentrações avaliadas. Os resultados alcançados mostram que a elicitação foi eficiente para a otimização da produção de β-caroteno nas culturas in vitro e que os extratos obtidos a partir desses materiais apresentaram atividade antioxidante, indicando o êxito das técnicas de cultura de tecidos para a produção deste metabólito sob condição in vitro. / The production and optimization of plants secondary metabolites with medicinal value have been achieved by using plant tissue culture techniques, which have showed great relevance when considering the conservation status of a species or their occurrence in degraded environments. The present study assessed the production of carotenoids in callus and cell suspension cultures of Cleome rosea Vahl ex DC (Capparaceae), a Brazilian native herbaceous species that occurs mainly in coastal sandy plains (restingas) in the states of Rio de Janeiro and São Paulo. Micropropagated plants obtained from in vitro roots were used as source of explants for callus cultures. Callus biomass accumulation was evaluated on MS medium supplemented with different concentrations of the auxins 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 4-Amino-3,5,6-trichloropicolinic acid (PIC), in the presence of light and in the dark. The use of different culture basal media (B5, Nitsch, and White) was also evaluated. Calogenesis was induced in all treatments; however greater efficiency was achieved by cultures maintained in the light. Exposure of cultures to light was also an essential factor to induce the production of carotenoids. The highest biomass accumulation was achieved by cultures established on MS medium supplemented with 0.2 mg.L-1 2,4-D. Callus cultures were subject to treatments with a range of elicitors (chitosan, methyl jasmonate, yeast extract), at different concentrations and time of exposure (7 or 14 days). The highest production of carotenoids was achieved by cultures treated with 300 μM methyl jasmonate (MJ), regardless of time exposure. The chromatographic analysis showed that elicitation with MJ induced an increase in the production of β-carotene. Elicited calluses were used to establish cell suspension cultures (CSC). These cultures were evaluated during three subsequent subcultures performed at 20 days each during the exponential growth phase. Although the CSC have maintained a steady biomass accumulation along successive subcultures, carotenoids content were lower than those achieved by callus cultures and did not present significant differences when compared to CSC established from no elicited callus. Extracts of callus obtained from MS medium supplemented with 0.2 mg.L-1 2,4-D were evaluated for their antioxidant potential. These extracts were incubated with plasmid DNA in the presence of stannous chloride (SnCl2), a potent reduced agent. Extracts were used at increasing concentrations (25 - 500 μg.mL-1) and showed a dose-dependent protective action, regardless of their origin. Studies of toxicity using the brine shrimp lethality bioassay revealed that the extracts were not toxic at tested concentrations. This study showed that the use of elicitation was a powerful tool in the optimization of β-carotene production in in vitro cultures of C. rosea and that extracts obtained from these cultures have antioxidant activity, indicating the success of plant tissue culture techniques for production of this metabolite under in vitro condition.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this work was to characterize the chemical diversity of the essential oil from Varronia curassavica plants collected in Sergipe, to evaluate the effect of microwave extraction (MI) and hydrodistillation (HD) of essential oil from Varronia curassavica Jacq. on its chemical composition and antifungal activity and to evaluate the antiprotozoal activities of the essential oil and major compounds against Ichthyophthirius multifiliis, fish parasite. High chemical diversity was observed among the V. curassavica plants, which are distributed within the chemical groups, regardless of the collection site, probably due to genetic differences between plants studied. The compounds found in higher contents in the essential oils of the plants were tryciclene, camphene, E-caryophyllene, β-sesquiphelandrene, α-zingiberene, 7-cyclodecen-1-ona, 7-methyl-3-methylene-10-(1-propyl) and turmerone, which defined the formation of five groups according to the chemical composition and differentiation by means of cluster analysis. By cluster analysis, there was formation of five chemical groups. The essential oil of the plants from the clusters 2, 4 and 5 inhibited approximately 75% of the mycelial growth of Lasiodiplodia theobromae, after 96 hours of incubation. The essential oil from V. curassavica access VCUR-201 was extracted by HD and MI. To HD method were tested 3 extraction times (100, 120 and 140 minutes) and 3 volumes of water (1.0; 1.5 and 2.0 L). To MI method, 3 powers were tested (500, 600 and 700W), 3 times (20, 30 and 40 minutes) and 3 volumes of water (0, 25 and 50 mL). The optimal essential oil contents for the extraction methods were 700W for 40 min. without water (MI) (3.28%), and 120 min. with 1.0 L of water per flask (HD) (3.34%). The most abundant compounds for MI (700W for 40 min. without water) and HD (120 min. with 1.0 L of water/flask) were shyobunol (26.53 and 24.00%) and germacrene D-4-ol (3.60 and 10.23%). Micrographs of the surface of leaves, obtained by scanning electron microscopy (SEM), after essential oil extraction, showed that both extraction methods caused destruction of glandular trichomes. The essential oils (0.5%) obtained by MI2 (700W for 40 min. with 50 mL of water per sample) and HD1 (100 min. with 1.0 L of water per flask) resulted in 80.3% and 79.7% of inhibition of mycelial growth of C. musae, respectively. The essential oils from three V. curassavica access VCUR-001, VCUR-509 and VCUR-601, the majority compounds α-pinene, sabineno and the mixture E-caryophyllene more viridiflorol exhibited toxicity against I. multifiliis trophont and tomont phases. It was possible to confirm that the majority compounds tested are mainly responsible for the antiprotozoal activity displayed by the essential oils that contains them. Damage caused to the integrity of the membrane in trophonts and rupture of the cyst wall in tomonts seems to be the leading cause of death from protozoans incubated with essential oils of V. curassavica and isolated compounds. The essential oil of V. curassavica features potential for the control of phytopathogenic fungi and fish parasites. In the future it may be used in formulations for use in agriculture. / O objetivo deste trabalho foi caracterizar quimicamente os óleos essenciais de plantas de erva-baleeira coletadas no Estado de Sergipe, avaliar o efeito da extração do óleo essencial por micro-ondas (MI) e hidrodestilação (HD) sobre a composição química e atividade antifúngica e avaliar a atividade antiprotozoária do óleo essencial e de compostos majoritários contra o parasita de peixes Ichthyophthirius multifiliis. Alta diversidade química foi observada entre as plantas de Varronia curassavica estudadas. Os compostos encontrados em maiores teores foram tricicleno, canfeno, E-cariofileno, β-sesquifelandreno, α-zingibereno, 7-ciclodecen-1-ona, 7-metil-3-metileno-10-(1-propil) e turmerona, que definiram a formação de cinco grupos de acordo com a composição química e análise de agrupamento. O óleo essencial das plantas pertencentes aos grupos II, IV e V inibiu aproximadamente 75% do crescimento micelial de Lasiodiplodia theobromae, após 96 horas de incubação. O óleo essencial do acesso de V. curassavica VCUR-201 foi extraído por HD e MI. Para HD foram testados 3 tempos de destilação (100, 120 e 140 minutos) e 3 volumes de água (1,0; 1,5 e 2,0L). Para MI foram testados 3 potências (500, 600 e 700W), 3 tempos (20, 30 e 40 minutos) e 3 volumes de água (0, 25 e 50 mL). O óleo essencial obtido de dois tratamentos de HD (100 min., 1,0L de água e 140 min., 2,0L de água) e dois tratamentos de MI (500W, 20 min., 0 água e 700W, 40 min. e 50mL de água) foram utilizados no ensaio de atividade antifúngica contra Colletotrichum musae. Os maiores valores para teor de óleo essencial para os métodos de extração foram 700W por 40 min. sem água para MI (3,28%) e 120 min. com 1,0 L de água para HD (3,34%). Os compostos mais abundantes para MI (700W, 40 min. sem água) e HD (120 min. com 1,0 L de água/balão) foram shyobunol (26,53 e 24,00%) e germacreno D-4-ol (3,60 e 10,23%). Micrografias da superfície das folhas, obtidos por microscopia eletrônica de varredura após a extração do óleo essencial, mostraram que ambos os métodos de extração causou a destruição de tricomas glandulares. Os óleos essenciais (0,5%), obtidos por MI2 (700W durante 40 min., com 50 ml de água por amostra) e HD1 (100 min. com 1,0 L de água) resultou em 80,3% e 79,7% de inibição do crescimento micelial de C. musae, respectivamente. Os óleos essenciais de três acessos de V. curassavica: VCUR-001, VCUR-509 e VCUR-601 e os compostos majoritários α-pineno, sabineno, e a mistura E-cariofileno mais viridiflorol exibiram toxicidade contra I. multifiliis nas fases trofonte e tomonte. Foi possível confirmar também que os compostos majoritários testados são os principais responsáveis pela atividade antiparasitária exibida pelos os óleos essenciais que os contém. Danos causados à integridade da membrana nos trofontes e rompimento da parede do cisto nos tomontes parece ser a principal causa de morte dos protozoários incubados com os óleos essenciais de V. curassavica e compostos isolados. O óleo essencial de V. curassavica apresenta potencial para o controle de fungos fitopatogênicos e parasitas de peixes. Futuramente poderá ser utilizado em formulações para uso na agropecuária.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A produção e a otimização de substâncias de valor medicinal têm sido alcançadas pelo uso das técnicas de cultura de tecidos vegetais, que têm apresentado grande relevância quando se considera o status de conservação de uma espécie ou sua ocorrência em ambientes ameaçados. No presente trabalho foi avaliada a produção de carotenoides em culturas de calos e células em suspensão de Cleome rosea Vahl ex DC, espécie nativa encontrada em áreas de restinga nos estados do Rio de Janeiro e de São Paulo. Plantas micropropagadas obtidas a partir de raízes produzidas in vitro foram usadas como fonte de explantes para o início das culturas de calos. A produção de massa calogênica foi avaliada em meio MS suplementado com diferentes concentrações das auxinas ácido 2,4-diclorofenoxiacético e ácido 4-amino- 3,5,6-tricloropicolínico, na presença de luz ou no escuro. O uso de diferentes meios básicos de cultura (B5, Nitsch, White) também foi avaliado. A calogênese foi induzida em todos os tratamentos, entretanto a maior produção de biomassa foi alcançada pelas culturas mantidas na presença de luz. A maior produção de massa calogênica foi obtida em culturas iniciadas no meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D. A exposição das culturas à luz foi um fator essencial para a produção de carotenoides, que só ocorreu nas culturas mantidas nessa condição. Culturas de calos foram submetidas a tratamentos com substâncias elicitoras (extrato de levedura, metil jasmonato, quitosana) em diferentes concentrações e por um período de exposição de sete ou 14 dias visando otimizar a produção do pigmento. A maior produção de carotenoides nas culturas elicitadas foi alcançada com o tratamento com metil jasmonato (MJ) na concentração de 300 μM, independentemente do tempo de exposição ao elicitor. Análises cromatográficas mostraram que o processo de elicitação com MJ induziu ao aumento na produção de β-caroteno. Calos elicitados nessa condição foram usados para iniciar culturas de células em suspensão (CCS). Estas culturas foram acompanhadas por três subculturas realizadas a cada 20 dias, durante a fase exponencial de crescimento. Embora as CCS tenham mantido uma produção de biomassa constante ao longo das subculturas, os valores de produção de carotenoides foram inferiores àqueles alcançados pelas culturas de calos e não houve diferenças estatísticas significativas quando comparadas às CCS iniciadas a partir de calos não elicitados. Extratos de calos produzidos em meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D foram avaliados quanto à sua capacidade antioxidante por meio da incubação dos extratos com DNA plasmidial em presença de cloreto estanoso (SnCl2), um potente agente redutor capaz de produzir quebras na molécula de DNA. Os extratos foram avaliados em concentrações crescentes (25 - 500 μg.mL-1) e apresentaram uma proteção dose dependente à ação do SnCl2. Estudos de toxicidade com o modelo de Artemia salina demonstraram que os extratos não apresentaram toxicidade nas concentrações avaliadas. Os resultados alcançados mostram que a elicitação foi eficiente para a otimização da produção de β-caroteno nas culturas in vitro e que os extratos obtidos a partir desses materiais apresentaram atividade antioxidante, indicando o êxito das técnicas de cultura de tecidos para a produção deste metabólito sob condição in vitro. / The production and optimization of plants secondary metabolites with medicinal value have been achieved by using plant tissue culture techniques, which have showed great relevance when considering the conservation status of a species or their occurrence in degraded environments. The present study assessed the production of carotenoids in callus and cell suspension cultures of Cleome rosea Vahl ex DC (Capparaceae), a Brazilian native herbaceous species that occurs mainly in coastal sandy plains (restingas) in the states of Rio de Janeiro and São Paulo. Micropropagated plants obtained from in vitro roots were used as source of explants for callus cultures. Callus biomass accumulation was evaluated on MS medium supplemented with different concentrations of the auxins 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 4-Amino-3,5,6-trichloropicolinic acid (PIC), in the presence of light and in the dark. The use of different culture basal media (B5, Nitsch, and White) was also evaluated. Calogenesis was induced in all treatments; however greater efficiency was achieved by cultures maintained in the light. Exposure of cultures to light was also an essential factor to induce the production of carotenoids. The highest biomass accumulation was achieved by cultures established on MS medium supplemented with 0.2 mg.L-1 2,4-D. Callus cultures were subject to treatments with a range of elicitors (chitosan, methyl jasmonate, yeast extract), at different concentrations and time of exposure (7 or 14 days). The highest production of carotenoids was achieved by cultures treated with 300 μM methyl jasmonate (MJ), regardless of time exposure. The chromatographic analysis showed that elicitation with MJ induced an increase in the production of β-carotene. Elicited calluses were used to establish cell suspension cultures (CSC). These cultures were evaluated during three subsequent subcultures performed at 20 days each during the exponential growth phase. Although the CSC have maintained a steady biomass accumulation along successive subcultures, carotenoids content were lower than those achieved by callus cultures and did not present significant differences when compared to CSC established from no elicited callus. Extracts of callus obtained from MS medium supplemented with 0.2 mg.L-1 2,4-D were evaluated for their antioxidant potential. These extracts were incubated with plasmid DNA in the presence of stannous chloride (SnCl2), a potent reduced agent. Extracts were used at increasing concentrations (25 - 500 μg.mL-1) and showed a dose-dependent protective action, regardless of their origin. Studies of toxicity using the brine shrimp lethality bioassay revealed that the extracts were not toxic at tested concentrations. This study showed that the use of elicitation was a powerful tool in the optimization of β-carotene production in in vitro cultures of C. rosea and that extracts obtained from these cultures have antioxidant activity, indicating the success of plant tissue culture techniques for production of this metabolite under in vitro condition.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A biodiversidade brasileira abrange plantas de importância medicinal que podem ser utilizadas na formulação de novos fármacos. Contudo, tem sido reduzida em velocidade alarmante, em função de diferentes ações antrópicas. A cultura de tecidos vegetais propicia a conservação e uso do germoplasma permitindo a obtenção de substâncias de importância medicinal. As leishmanioses são consideradas um problema de saúde pública mundial sendo a espécie Leishmania braziliensis de maior importância epidemiológica no Brasil. Recentemente tem-se registrado aumento da resistência à linha de tratamento usual. Do mesmo modo, o uso indiscriminado de antibióticos levou ao aumento de bactérias multirresistentes, que representam sério risco de infecção. A espécie Annona mucosa (Jacq.) possui substâncias, como acetogeninas e alcaloides, que apresentam atividades antiparasitária e antimicrobiana. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial leishmanicida e antibacteriano de extratos de A. mucosa de material produzido in vitro e in vivo. Foi proposto um protocolo de germinação in vitro, ainda não reportada para a espécie, com vistas à obtenção de plântulas axênicas. Em meio WPM foram cultivados explantes hipocotiledonares e foliares em meio MS, suplementados com PIC e diferentes concentrações de KIN, BAP ou TDZ. Os calos obtidos foram cultivados em meio líquido de mesma composição para a produção de suspensões celulares. Os materiais foram submetidos à extração metanólica e posterior fracionamento em hexano e diclorometano. Para a avaliação da atividade dos extratos sobre L. braziliensis foi usado o modelo in vitro, com a forma promastigota, e in vivo na forma amastigota, a partir do tratamento de macrófagos peritoneais de camundongos infectados com o parasito. Ambas as formas foram tratadas com os extratos por 96 e 48h, respectivamente. A atividade antimicrobiana foi avaliada por macrodiluição do extrato em Mueller-Hinton, sendo avaliado o crescimento das cepas após 16h de incubação a 48C. A germinação in vitro da espécie foi alcançada em substrato vermiculita estéril umedecido com solução de sais do meio MS, com taxa média de 85%. A maior produção de calos friáveis foi obtida em meios contendo KIN, com potencial uso para cultivo em suspensões celulares. Os extratos do material in situ e in vitro apresentaram atividade leishmanicida, apesar da toxicidade para macrófagos. Culturas de células em suspensão apresentaram potencial leishmanicida in vitro e redução da infecção em macrófagos. Os extratos do material avaliado apresentaram atividade antimicrobiana seletiva, com inibição do crescimento de Streptococcus pyogenes e Bacillus thurigiensis em diferentes concentrações avaliadas. Os métodos biotecnológicos empregados permitiram a obtenção de materiais com propriedades medicinais para as atividades leishmanicida e antibacteriana, assim como o material in vivo, constituindo este estudo o primeiro relato para as atividades propostas em A. mucosa. / The Brazilian flora encompasses medicinal importance species that can be used to develop new drugs. However, plants have been reduced in alarming rate, due to various human activities. Plant tissue culture promotes the conservation and use of species allowing for the production of bioactive substances for medicinal products. Leishmaniasis is considered a worldwide health problem, where Leishmania braziliensis is the most epidemiological importance specie in Brazil. Recently it has been registered increased resistance to treatment line. Similarly, the widespread use of antibiotics has led to an increase in multidrug-resistant bacteria, which represent a serious risk of infection. Annona mucosa have substances, such as acetogenins and alkaloids that exhibit antiparasitic and antimicrobial activities. In view of the problem, the aim of this work was to evaluate the leishmanicidal and antibacterial potential of extracts of A. mucosa obtained in vitro and in vivo. We proposed a protocol of in vitro germination, not yet reported for the species, aiming to achieve axenic seedlings. Hypocotyls explants was cultivated in WPM and leaf explants on MS medium supplemented with PIC and different concentrations of KIN, BAP or TDZ. The formed callus was cultured in liquid medium of the same composition for the production of cell suspensions. The materials were subjected to methanolic extraction and subsequent fractionation in hexane and dichloromethane. The activity of extracts on L. braziliensis was evaluated in vitro in the form promastigote and in vivo in amastigote form, in infected mice macrophages. Both, were treated with the extract per 96h and 48h, respectively. The evaluation of antimicrobial activity was performed by macrodilution assay in Mueller-Hinton, analyzing the growth of the strains after 16h of incubation at 48C. The in vitro germination of A. mucosa was achieved in sterile vermiculite as substrate and has a 85% germination rate. The higher callus formation and friability was obtained in media containing KIN, that may be cultured in suspension. The extracts of the material in situ and in vitro showed leishmanicidal activity, despite the toxicity in macrophages. Cell suspension cultures showed antileishmanial potential in vitro and reduction of infection in macrophages. The evaluated extracts showed selective antimicrobial activity, with growth inhibition of Streptococcus pyogenes and Bacillus thuringiensis in different tested concentrations. It was concluded that the biotechnological techniques allowed to use plant materials regarding pharmacological properties for antileishmanial and antibacterial activities.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-07-05T14:54:25Z No. of bitstreams: 3 Gustavo Taboada Soldati1.pdf: 4429431 bytes, checksum: 4db1e556df4347e336fe94fcc8e35b05 (MD5) Gustavo Taboada Soldati2.pdf: 4667278 bytes, checksum: 564bba0ca135f321f3bb0d5a7e2dc40a (MD5) Gustavo Taboada Soldati3.pdf: 2980859 bytes, checksum: ce88793465834891bdb2bfb7c76e06c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T14:54:25Z (GMT). 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Still a discussion about research which were concern in understand local ecological knowledge is presented as well as an attempt to attach Cultural Evolutionary Theory and Ethnobotany. In the second chapter, a review about the main methods used to evaluate cultural systems' temporal and special developments by analyzing its principal contributions and limitations is exhibited. By assuming that medical systems are illness factual episodesbased, it is argued that construction of methodologies which are used in knowledge transmission's investigation must be based in the concept of episodic memory. The third chapter presents a general description of cultural and physical contexts from those three actual research partner communities and also highlights characteristics which allow those communities insertion in a social and environmental variability gradient. The fourth chapter analyzes plants local system from a structural point of view and argues that this set of knowledge has an episodic nature. This specific dynamics builds mechanisms that guarantee local knowledge adaptedness, specially for allowing future-focused behaviors which guarantee a better behavioral adequacy. Finally, the fifth chapter analyzes knowledge individual production and transmission of information in the three investigated groups. It was hipothesized that situations within a greater social and environmental variability would stimulate knowledge production and the horizontal way of transmission. However, these two hypothesis were not confirmed by the presented data. It is believed that the medicinal plants dynamics of use, which is based in using security, influences the transmission of knowledge by "how", "when", "whom" and "in what context" it happens. The last chapter, using cladistic analyses, evaluated if different strategies of knowledge transmission produce cognitive systems with different structures. It was found that transfer routes influences the distribution of knowledge but not diversity. Vertical transmission is the process responsible for spatial dynamics of local knowledge of plants. / O presente estudo se insere dentro do arcabouço teórico da Teoria da Evolução Cultural, que reconhece as culturas como sistemas cibernéticos capazes de alterar a frequência de seus traços seguindo as mesmas premissas darwinianas. Seu principal objetivo é compreender parte dos mecanismos que garantem a evolução cultural do sistema médico em três grupos sociais com características distintas. No primeiro capítulo apresenta-se uma descrição analítica dos pressupostos da Teoria da Evolução Cultural, suas críticas e principais perguntas investigativas. Ainda é apresentada uma discussão sobre as pesquisas que se preocuparam em compreender a transmissão do conhecimento ecológico local, bem como uma tentativa de aproximar a Teoria da Evolução Cultural e a Etnobotânica. No Segundo capítulo, é exposta uma revisão dos principais métodos empregados para avaliar o desenvolvimento especial e temporal dos sistemas culturais analisando suas principais contribuições e limitações. Assumindo que os sistemas médicos são baseados em episódios concretos de adoecimento, defende-se que a estruturação das metodologias empregadas para investigação da transmissão do conhecimento deve se basear no conceito de memória episódica. O terceiro capítulo apresenta uma descrição geral dos contextos físico e cultural das três comunidades parceiras da presente pesquisa, evidenciando as características que permitem enquadra-las em um gradiente de variabilidade ambiental e social. O quarto capítulo analisa o sistema local de plantas do ponto de vista estrutural e argumenta que este conjunto de saberes tem uma natureza episódica. Esta dinâmica específica constrói mecanismos que garantem a adaptabilidade do conhecimento local, especialmente por permitir comportamentos voltados ao futuro, os quais garantem uma melhor adequação comportamental. O quinto capítulo analisa a produção individual do conhecimento e a transmissão de informações nos três grupos investigados. Hipotetizou-se que as situações de maior variabilidade ambiental e social estimulariam a produção de conhecimento e a via horizontal de transmissão. Entretanto, estas duas hipóteses não foram corroboradas pelos dados. Acredita-se que a dinâmica de uso das plantas medicinais, que é baseada na segurança de uso, influencia “como”, “quando”, “de quem” e “em qual contexto” os conhecimento são transmitidos. O último capítulo, utilizandose ferramentas cladísticas, avaliou se diferentes estratégias de transmissão de conhecimento produzem sistemas cognitivos com estruturas distintas. Verificou-se que vias de transferência influencia a distribuição do conhecimento, mas não a diversidade. A transmissão vertical foi o processo responsável pela dinâmica espacial do conhecimento local sobre plantas.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-08T12:30:16Z No. of bitstreams: 1 Wagner Mcklayton Alves de Souza.pdf: 593917 bytes, checksum: 7cc4ef2d8445b4e599bbc16f65b02221 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T12:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner Mcklayton Alves de Souza.pdf: 593917 bytes, checksum: 7cc4ef2d8445b4e599bbc16f65b02221 (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / In vitro was evaluated the activity ovicidal and larvicidal of the extract dry Hidroalcoólico of alecrim pepper (Lippia sidoides Cham) on the development of eggs and larval of third apprenticeship L3 of nematódeos gastrintestinais (family Trichostrongylidae) of goats. The action ovicidal was accomplished through analysis probabilístic of evolution of the egg in its embryonic phases, it was used 50μL of saturated solution of sugar contends 40 buoyant eggs approximately in the extract with concentration of 1mg/ml, 2mg/ml, 5mg/ml, 10mg/ml, 20mg, 50mg/ml, 100mg/ml, 150mg/ml, 250mg/ml and 500mg/ml, being appraised in the period of time of 1, 3, 6, 12, 24, 48 and 72 hours, water distilled in the negative control and febendazole for 33mg/ml as positive control, all three times in a row. The results demonstrated that the concentration of 500mg/ml presented a probability of 2% of happening evolution of the egg of goat gastrointestinal nematodes. This result went superior to all the other tested groups, andsuperior to the group it controls positive. The activity larvicidal was evaluated through tests of efficiency of the extract Hidroalcoólico on buoyant larval of third stadium L3 in aqueous solution of 50μL and being applied on them the extract of alecrim pepper in the concentrations of 1mg/ml, 2mg/ml, 5mg/ml, 10mg/ml, 20mg, 50mg/ml, 100mg/ml, 150mg/ml, 250mg/ml and 500mg/ml, evaluated to the period time of 24, 48 and 72 hours, water distilled in the negative control and febendazole for 33mg/mL was used as positive control, being twice repeated. After the exhibition period to the extract the larval were counted and separated among alive and dead larval. The results revealed that again the concentration of 500mg/ml really presented result effective with action of 95,89%, that activity went superior again to all the tested groups, getting to overcome in a lot the group controls positive that in function of activity ovicidal already can it is demonstrating resistance anthelminthic. The crossing of the data of the two studies in vitro can reveal a possible activity anthelminthic of the EHA of Lippia sidoide Cham on gastrointestinal nematodes (family Trichostrongylidae). / Avaliou-se in vitro a atividade ovicida e larvicida do EHA de alecrim pimenta (Lippia sidoides Cham) sobre o desenvolvimento de ovos e larvas de terceiro estágio L3 de nematóides gastrintestinais de caprinos (família Trichostrongylidae). A ação ovicida foi realizada através de análise probabilística de evolução do ovo em suas fases embrionária, foi utilizado 50μL de solução saturada de açúcar contendo aproximadamente 40 ovos imersos em diferentes concentrações do EHA (1mg/mL 2mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL, 20mg/mL, 50mg/mL, 100mg/mL, 150mg/mL, 250mg/mL e 500mg/mL), sendo avaliadas no período de tempo de 1, 3, 6, 12, 24, 48 e 72 horas, água destilada no controle negativo e febendazole 33mg/mL como controle positivo, todos em triplicata. Os resultados demonstraram que a concentração de 500mg/ml apresentou uma probabilidade de 2% de ocorrer evolução do ovo de nematóides gastrintestinais de caprinos. Este resultado foi superior a todos os outros grupos testados, e superior ao grupo controle positivo. A atividade larvicida foi avaliada através de testes de eficiência do EHA sobre larvas de terceiro estágio L3 imersas em solução aquosa de 50μL e sendo aplicada sobre elas o extrato de alecrim pimenta nas concentrações de 1mg/mL, 2mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL, 20mg/mL, 50mg/mL, 100mg/mL, 150mg/mL, 250mg/mL e 500mg/mL e avaliadas ao período tempo de 24, 48 e 72 horas, foi utilizado água destilada no controle negativo e febendazole 33mg/ml como controle positivo, sendo repetidos mais duas vezes. Após o período de exposição ao EHA as larvas vivas foram contadas e separadas entre mortas. Os resultados revelaram que novamente a concentração de 500mg/ml apresentou resultado realmente efetivo com ação de 95,89%, essa atividade foi novamente superior a todos os grupos testado, conseguindo superar em muito o grupo controle positivo que em função de atividade ovicida já pode está demonstrando resistência anti helmíntica. O cruzamento dos dados dos dois estudos in vitro sugere significante atividade ovicida e larvicida do EHA de Lippia sidoide Cham sobre nematóideos gastrintestinais de caprinos (família Trichostrongylidae).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this work was to characterize the chemical diversity of the essential oil from Varronia curassavica plants collected in Sergipe, to evaluate the effect of microwave extraction (MI) and hydrodistillation (HD) of essential oil from Varronia curassavica Jacq. on its chemical composition and antifungal activity and to evaluate the antiprotozoal activities of the essential oil and major compounds against Ichthyophthirius multifiliis, fish parasite. High chemical diversity was observed among the V. curassavica plants, which are distributed within the chemical groups, regardless of the collection site, probably due to genetic differences between plants studied. The compounds found in higher contents in the essential oils of the plants were tryciclene, camphene, E-caryophyllene, β-sesquiphelandrene, α-zingiberene, 7-cyclodecen-1-ona, 7-methyl-3-methylene-10-(1-propyl) and turmerone, which defined the formation of five groups according to the chemical composition and differentiation by means of cluster analysis. By cluster analysis, there was formation of five chemical groups. The essential oil of the plants from the clusters 2, 4 and 5 inhibited approximately 75% of the mycelial growth of Lasiodiplodia theobromae, after 96 hours of incubation. The essential oil from V. curassavica access VCUR-201 was extracted by HD and MI. To HD method were tested 3 extraction times (100, 120 and 140 minutes) and 3 volumes of water (1.0; 1.5 and 2.0 L). To MI method, 3 powers were tested (500, 600 and 700W), 3 times (20, 30 and 40 minutes) and 3 volumes of water (0, 25 and 50 mL). The optimal essential oil contents for the extraction methods were 700W for 40 min. without water (MI) (3.28%), and 120 min. with 1.0 L of water per flask (HD) (3.34%). The most abundant compounds for MI (700W for 40 min. without water) and HD (120 min. with 1.0 L of water/flask) were shyobunol (26.53 and 24.00%) and germacrene D-4-ol (3.60 and 10.23%). Micrographs of the surface of leaves, obtained by scanning electron microscopy (SEM), after essential oil extraction, showed that both extraction methods caused destruction of glandular trichomes. The essential oils (0.5%) obtained by MI2 (700W for 40 min. with 50 mL of water per sample) and HD1 (100 min. with 1.0 L of water per flask) resulted in 80.3% and 79.7% of inhibition of mycelial growth of C. musae, respectively. The essential oils from three V. curassavica access VCUR-001, VCUR-509 and VCUR-601, the majority compounds α-pinene, sabineno and the mixture E-caryophyllene more viridiflorol exhibited toxicity against I. multifiliis trophont and tomont phases. It was possible to confirm that the majority compounds tested are mainly responsible for the antiprotozoal activity displayed by the essential oils that contains them. Damage caused to the integrity of the membrane in trophonts and rupture of the cyst wall in tomonts seems to be the leading cause of death from protozoans incubated with essential oils of V. curassavica and isolated compounds. The essential oil of V. curassavica features potential for the control of phytopathogenic fungi and fish parasites. In the future it may be used in formulations for use in agriculture. / O objetivo deste trabalho foi caracterizar quimicamente os óleos essenciais de plantas de erva-baleeira coletadas no Estado de Sergipe, avaliar o efeito da extração do óleo essencial por micro-ondas (MI) e hidrodestilação (HD) sobre a composição química e atividade antifúngica e avaliar a atividade antiprotozoária do óleo essencial e de compostos majoritários contra o parasita de peixes Ichthyophthirius multifiliis. Alta diversidade química foi observada entre as plantas de Varronia curassavica estudadas. Os compostos encontrados em maiores teores foram tricicleno, canfeno, E-cariofileno, β-sesquifelandreno, α-zingibereno, 7-ciclodecen-1-ona, 7-metil-3-metileno-10-(1-propil) e turmerona, que definiram a formação de cinco grupos de acordo com a composição química e análise de agrupamento. O óleo essencial das plantas pertencentes aos grupos II, IV e V inibiu aproximadamente 75% do crescimento micelial de Lasiodiplodia theobromae, após 96 horas de incubação. O óleo essencial do acesso de V. curassavica VCUR-201 foi extraído por HD e MI. Para HD foram testados 3 tempos de destilação (100, 120 e 140 minutos) e 3 volumes de água (1,0; 1,5 e 2,0L). Para MI foram testados 3 potências (500, 600 e 700W), 3 tempos (20, 30 e 40 minutos) e 3 volumes de água (0, 25 e 50 mL). O óleo essencial obtido de dois tratamentos de HD (100 min., 1,0L de água e 140 min., 2,0L de água) e dois tratamentos de MI (500W, 20 min., 0 água e 700W, 40 min. e 50mL de água) foram utilizados no ensaio de atividade antifúngica contra Colletotrichum musae. Os maiores valores para teor de óleo essencial para os métodos de extração foram 700W por 40 min. sem água para MI (3,28%) e 120 min. com 1,0 L de água para HD (3,34%). Os compostos mais abundantes para MI (700W, 40 min. sem água) e HD (120 min. com 1,0 L de água/balão) foram shyobunol (26,53 e 24,00%) e germacreno D-4-ol (3,60 e 10,23%). Micrografias da superfície das folhas, obtidos por microscopia eletrônica de varredura após a extração do óleo essencial, mostraram que ambos os métodos de extração causou a destruição de tricomas glandulares. Os óleos essenciais (0,5%), obtidos por MI2 (700W durante 40 min., com 50 ml de água por amostra) e HD1 (100 min. com 1,0 L de água) resultou em 80,3% e 79,7% de inibição do crescimento micelial de C. musae, respectivamente. Os óleos essenciais de três acessos de V. curassavica: VCUR-001, VCUR-509 e VCUR-601 e os compostos majoritários α-pineno, sabineno, e a mistura E-cariofileno mais viridiflorol exibiram toxicidade contra I. multifiliis nas fases trofonte e tomonte. Foi possível confirmar também que os compostos majoritários testados são os principais responsáveis pela atividade antiparasitária exibida pelos os óleos essenciais que os contém. Danos causados à integridade da membrana nos trofontes e rompimento da parede do cisto nos tomontes parece ser a principal causa de morte dos protozoários incubados com os óleos essenciais de V. curassavica e compostos isolados. O óleo essencial de V. curassavica apresenta potencial para o controle de fungos fitopatogênicos e parasitas de peixes. Futuramente poderá ser utilizado em formulações para uso na agropecuária.