Este trabalho descreve as ocorrências naturais de flavonóides, cumarinas e benzofuranos na família de plantas, Asteraceae / Compositae. Tem como objetivo principal classificar os referidos metabólitos secundários como possíveis marcadores quimiotaxonômicos da família bem como fazer previsões de suas ocorrências naquela. Para sua realização, foi montado um banco de dados de ocorrências desses produtos naturais a partir da literatura especializada. Os números de ocorrências das três classes químicas (flavonóides, 4369;cumarinas, 961; benzofuranos, 628) foram avaliados através de programas computacionais. Com estes foram feitas matrizes de correlações, regressões lineares múltiplas, e gráficos variados. Foram também correlacionados os números de oxidação (NOXs) médios de cada classe química (exceto os dos benzofuranos, devido a algumas dúvidas suscitadas de sua rota biogenética) com a finalidade de estudos de passos evolutivos de táxons. Os resultados do estudo apontam alguns esqueletos carbônicos de cumarinas e benzofuranos que podem provavelmente servir como marcadores químicos em nível de tribos e subtribos da família. Quanto aos flavonóides, já são considerados, em nível infrafamiliar, como marcadores químicos alguns tipos de esqueletos carbônicos com padrões de substituição mais específicos. Foram montadas algumas equações empíricas capazes de prever ocorrências e NOXs das classes químicas envolvidas neste trabalho para as tribos e subtribos da família, com um grau de confiabilidade de 95%. Para este estudo usou-se como base taxonômica a classificação de Asteraceae mais recente de Bremer (1994). / This work describes the natural occurrences of flavonoids, coumarins and benzofurans in the family of plants, Asteraceae / Compositae. It has as main purpose to classify the referred secondary metabolites as possible chemotaxonomic markers of the family as well as to do predictions of occurrences of the latter. For its accomplishment, a database of occurrences of those natural products was set up from the specialized literature. The numbers of occurrences of the three chemical classes (flavonoids, 4369; coumarins, 961; benzofurans, 628) were appraised with use of statistical computacional programs. With aid of these were made correlation matrices of the occurrences, multiple linear regressions, numerous diverse diagrams. The average oxidation numbers (OXNs) of each chemical class (except the ones of the benzofurans, due to some doubts raised on their biogenetical route) were also correlated with the purpose of studies on evolutionary steps of the taxa. The results of the study point some carbon skeletons of coumarins and benzofurans that can probably serve as chemical markers at tribe and subtribe levels of the family. In relation to the flavonoids, these are already considered, at infrafamilial level, as chemical markers, especially some types of carbon skeletons bearing more specific substitution patterns. Were also mounted some empirical equations capable of predicting occurrences and average OXNs of the chemical classes involved in this work for the tribes and subtribes of the family, with a 95% reliability degree. For this work was also ulilized as taxonomic base the most recent classification of the Asteraceae of Bremer (1994a).

No presente estudo, duas espécies de fungos isoladas do ambiente marinho tiveram seus extratos brutos ativos contra Staphylococcus aureus e Candida albicans para uma espécie de P. citrinum e, atividade citotóxica e contra Mycobacterium tuberculosis para uma espécie de P. oxalicum. Estas foram estudadas com a finalidade de otimizar suas condições de crescimento para produção de metabólitos secundários. Foram realizadas análises multivariadas utilizando planejamento fatorial fracionário. Foram obtidas duas condições ótimas de crescimento para as duas linhagens de Penicillium. O crescimento em maior volume em condições de cultura otimizadas para P. oxalicum permitiu observar a presença de três metabólitos secundários no extrato do meio de cultura. Dois puderam ser isolados e identificados: a meleagrina 52 e a oxalina 26. A metodologia utilizada para se obter uma maior quantidade de metabólitos secundários proporcionou, ainda, o incremento em cerca de 150% na área do pico da oxalina. A partir do crescimento em maior volume em condições de cultura otimizadas para P. citrinum foi possível observar presença de pelo menos onze diferentes metabólitos na análise dos extratos obtidos do meio de cultura. Foi possível identificar e isolar quatro compostos já conhecidos: a (8E)-1-(2,3-diidropirrol-1-il)-2-metildec-8-eno-1,3-diona 56; a 1-(2,3-diidropirrol-1-il)-2-metildecano-1,3-diona 58; a 2-((E)-hept-5-enil)-6,7,8,8a-tetraidro-3-metilpirrolo[2,1-b][1,3]oxazin-4-ona 59 e a citrinina 31. Também foram isolados dois novos alcalóides indólicos contendo um grupo nitro na molécula que foram nomeadas de citrinalinas A 60 e B 62. Foi realizado, também, um estudo com P. citrinum visando a maior produção das citrinalinas, que possibilitou o incremento na produção da citrinalina B. / In this study, two species of fungi isolated from the marine environment had their active extracts against Staphylococcus aureus and Candida albicans to a strain of P. citrinum, and activity cytotoxic and against Mycobacterium tuberculosis to a strain of P. oxalicum. This studied aims the optimization their growth conditions for the production of secondary metabolites. Multivariate analysis using a fractional factorial design were used to establish optimal growth conditions for both Penicillium strains. Two optimal growth conditions were obtained for both Penicillium strains. A largest growth volume of P. oxalicum using optimized conditions enabled the detection of three secondary metabolites in the culture media crude extract. Two of such compounds were isolated and identified: meleagrin 52 and oxaline 26. The methodology used to increase the production of secondary metabolites by P. citrinum enabled an increase of 150% in the peak area of oxaline. A largest growth volume of P. citrinum led to the detection of eleven different metabolites in the culture media. Four of these compounds were isolated and identified as the known (8E)-1-(2,3-dihydropyrrol-1-yl)-2-methyldec-8-ene-1,3-dione 56; the 1-(2,3-dihydropyrrol-1-yl)-2-methyldecane-1,3-dione 58; the 2-((E)-hept-5-enyl)-6,7,8,8a-tetrahydro-3-methylpyrrolo[2,1-b][1,3]oxazin-4-one 59 and citrinin 31. Two new indole alkaloids containing a nitro group were also isolated and identified, named citrinalins A 60 and B 62. A further study with P. citrinum aiming an enhanced production of citrinalins allowed a significant increase in the production of citrinalin B.

Os micro-organismos que habitam o interior das plantas (endofíticos ou endófitos) tornaram-se foco de interesse por estarem envolvidos na produção de compostos químicos como enzimas, alcalóides, antibióticos, anticancerígenas e diferentes metabólitos. Os ecossistemas de regiões tropicais tem sido alvo de busca de compostos naturais por causa da riqueza de espécies e nichos ecológicos presentes nestas comunidades. O objetivo deste trabalho o isolamento, identificação e a bioprospecção de fungos endofíticos obtidos de Combretum leprosum e a detecção nos extratos de planta e micro-organismos da presença do composto combretastatin (CA4). Folhas, galhos, frutos e raízes de C. leprosum foram coletados de cinco estados dentro da zona de semiárido brasileiro: Bahia, Piauí, Ceará, Paraíba, Rio Grande do Norte. Partes das amostras foram triturados e submetidos à maceração primeiramente em diclorometano, seguidos de tetrahidrofurano e acetona de acordo com Pettit et al.(1987) para possível extração da CA4. Além disso, para avaliação in vitro da atividade citotóxica e antimicrobiana foram realizadas extrações em acetato de etila, clorofórmio e metanol. Foram detectados a possível presença da CA4 em todos os órgãos das plantas extraídos com tetrahidrofurano e as maiores concentrações foram observadas nas folhas. A atividade antitumoral dos extratos vegetais apresentaram as maiores inibições contra carcinoma (ovário IC50 10µg/mL-1, rim IC50 8,7µg/mL-1 e mama IC50 14,1µg/mL-1) e glioma.IC50 13,5µg/mL-1. A outra parte das amostras (folhas, caules e raízes) foram desinfetadas, fragmentadas e colocadas em meios de cultivo (Martin, BDA, Agar água) por 60 dias, 28°C. Foram isolados 405 fungos endofíticos e 159 apresentaram atividade contra fitopatogênicos, 72% para Rhizoctonia solani e 28% para Pythium aphanidermatum. As vinte e três linhagens que apresentaram as melhores atividades antifitopatogênicas foram submetidas a crescimento em Czapec em cultura estacionaria, por 30 dias, a 28°C, os respectivos metabólitos foram obtidos em múltiplo (3.0 e 11.0) e avaliados a atividade antimicrobiana contra bactérias patogênicas e fungos. Quatro linhagens foram selecionadas, identificadas pelo sequenciamento da região 18S, CFE177 como Fusarium oxysporum, CFE03 como Hypocrea koningii, linhagem CFE108 como Aspesgillus oryzae e CFE391 como Fusarium solani e avaliadas in vitro pelos testes biológicos: atividade antitumoral, antioxidante e antimicobactéria. Os compostos produzidos por A. oryzae CFE108 apresentaram potencial para bioprospecção, e de acordo com as atividade citotóxicas as maiores ações foram contra as linhagens linfoma histiocística (J744), mieloma murino (B16F10) e baixa citotóxidade para carcinoma de bexiga (ECV304) e leucemia eritroblástica humana (k562) na concentração de 1mg/mL-1. Foram isolados dois compostos: SS-XL-32-01 identificado como bis-(2-etilhexil) ftalato (DEHP) e SS-XL-20-1 identificado como fenol, 2.2 metilenobis[6-(1,1-dimetiletil)-4- etil], ambos com atividade anticâncer para células HeLa com percentual de ate 98% e 71%, de morte, respectivamente. Alem disso, a modificação através da reação de metilação do composto SS-XL-32-1 resultou na quebra do anel aromático, formação de 4 subprodutos e perda da atividade, sendo um indicativo do sitio ativo da molécula responsável pela atividade observada. Portanto, fungos endofíticos de 18 plantas do semiárido brasileiro podem ser considerados fonte de bioprospecção para novas moléculas bioativas com atividade antitumoral. / The micro-organisms that reside in the aerial tissues and roots of plants (endophytic or endophyte) became the focus of interest for being involved in the chemical production such as enzymes, alkaloids, antibiotics, anticancer and different metabolites. The ecosystems of tropical region have been targeted search of natural compounds because of the richness of species and ecological niches present in these communities. The aim of this work was the isolation, identification and bioprospection for endophytic fungi from Combretum leprosum and detection in extracts of the plant and micro-organisms for the presence of the combretastatin (CA4). Leaves, stems, fruits and roots of C. leprosum were collected from five states within the semi-arid zone of Brazil: Bahia, Piaui, Ceara, Paraiba, Rio Grande do Norte. Part of the samples were crushed and subjected to maceration in dichloromethane, followed by tetrahydrofuran and acetone according to Pettit et al. (1987) for extracting the possible CA4. Moreover, for in vitro evaluation of the cytotoxic and antimicrobial activity extractions were carried out in ethyl acetate, chloroform and methanol. Were detected the possible presence of CA4 all plant organs extracted with tetrahydrofuran and the highest concentrations were observed on the leaves. The antitumor activity of plant extracts showed the highest inhibition against carcinoma (ovary IC50 10µg/mL-1, kidney IC50 8.7 µg/mL-1 and breast IC50 14.1 µg/mL-1) glioma IC50 and 13.5 mg-/mL-1. The other part of the samples (leaves, stems and roots) were disinfected, fragmented and placed in culture media (Martin, PDA, water agar) for 60 days, 28°C. 405 Endophytic fungi were isolated and 159 showed activity against phytopathogenic, 72% for Rhizoctonia solani and 28% for Pythium aphanidermatum. Twenty-three strains that showed good activities antiphytopathogenic, were grow on medium Czapec in static culture, for 30 days at 28°C, the respective metabolites were obtained in multiples pH (3.0 and 11.0) and evaluated the antimicrobial activity against pathogenic bacteria and fungi. Four strains were selected, identified by sequencing the 18S region, CFE177 as Fusarium oxysporum, CFE03 as Hypocrea koningii, strain CFE108 as Aspesgillus oryzae and CFE391 Fusarium solani, and evaluated by in vitro biological tests: antitumor, antioxidant and antimicobactérium activity. The compounds produced by A. oryzae CFE108 had biological potential and in accordance with the cytotoxic activity, showed the highest activities against lymphoma lines (J744), murine myeloma (B16F10) and low cytotoxicity for carcinoma of the bladder (ECV304) and leukemia erythroblastic human (K562) in 1mg/mL-1 concentration. Two compounds were isolated: SS-XL-32- 01 identified as bis-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP), and SS-XL-20-1 as phenol 2.2methylenobis [6-(1,1-dimethylethyl) - 4-ethyl], both with anticancer activity for HeLa cells with a percentage of up to 98% and 71%, of death, respectively. In addition, modified by methylation reaction of the compound SS-XL-32-1 resulted in the breaking of the aromatic ring and result in formation of four product and loss of activity being indicative of the active site of the molecule can be the aromatic ring. Therefore, endophytic fungi in semiarid Brazil plant can be considered a source of bioprospection for new bioactive molecules with anticancer activity.

O estudo químico das folhas e dos frutos de P. richardiaefolium resultou no isolamento de oito lignanas, sendo duas lignanas furofurânicas (sesamina e kobusina), quatro lignanas dibenzilbutirolactônicas (hinokinina, kusunokinina, arctigenina e haplomirfolina), duas lignanas dibenzilbutirolactólicas (cubebina e 3,4- dimetoxi-3,4-desmetilenodioxicubebina), dois cinamatos de bornila (ferulato de bornila e cumarato de bornila) e na identificação de duas amidas (piplartina e diidropiplartina). Das folhas de P. richardiaefolium foi extraído e analisado o óleo volátil. As estruturas das substâncias isoladas foram identificadas através de métodos espectroscópicos (RMN de 1H e de 13C e espectrometria de massas). O estudo de análise de componentes principais (PCA) das espécies Piper (P. truncatum - k 616, P. richardiaefolium - k 290, P. richardiaefolium - k 350, P. richardiaefolium - k 593, P. truncatum - k 597, P. pseudopotifolium - k 598, P. richardiaefolium - k 854, P. richardiaefolium - k 610, P. truncatum - k 112, P. pseudopotifolium - k 211 e P. cernuum - k 137) permitiu agrupar as espécies em dois grandes grupos e quatro subgrupos em relação à similaridade entre elas. Ligninas do caule de seis espécies de Piper foram extraídas utilizando o método de degradação de Klason e método de Bjorkman, e analisadas por métodos espectroscópicos (IV, RMN de 1H e de 13C). O método de degradação por oxidação por nitrobenzeno foi o escolhido para determinar a relação entre os monolignóis siringila e guaiacila. Os principais metabólitos das espécies estudadas foram comparados com os tipos de ligninas das mesmas espécies e os resultados sugeriram uma independência entre as vias biossintéticas de ligninas e lignanas. / The chemical study of leaves and the fruits of P. richardiaefolium resulted in the isolation of eight lignans, being two furofurânics lignans (sesamin and kobusin), four dibenzylbutirolactonics lignans (hinokinin, kusunokinin, arctigenin and haplomirfolin), two dibenzylbutirolactolics lignans (cubebin and 3\',4\'-dimethoxy-3,4- desmethylenedioxicubebin), two cinnamates (bornyl ferulate and bornyl cumarate) and in the identification of two amides (piplartine and dihydropiplartine). Of leaves of P. richardiaefolium was extracted and analyzed the volatile oil. The structures of isolated substances had been identified using the spectroscopic methods (1H and 13C NMR) and mass spectrometry. The study of principal components analysis (PCA) of the species Piper (P. truncatum - k 616, P. richardiaefolium - k 290, P. richardiaefolium - k 350, P. richardiaefolium - k 593, P. truncatum - k 597, P. pseudopotifolium - k 598, P. richardiaefolium - k 854, P. richardiaefolium - k 610, P. truncatum - k 112, P. pseudopotifolium - k 211 and P. cernuum - k 137) allowed the separation in two groups and four sub-groups. Lignins of stem of six species of Piper had been extracted using the method of degradation of Klason and method of Bjorkman, and analyzed for spectroscopic methods (IR, 1H and 13C NMR). The degradation method by nitrobenzene oxidation was chosen to determine the relationship between monolignols syringil and guaiacyl moieties. The major metabolities of the Piper species were compared to the lignins types of the same species and the results suggested independence between the biosynthetic pathways of lignins and lignans.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-06-23T12:07:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-06-23T22:08:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T22:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_cristini_milech.pdf: 1751500 bytes, checksum: 929723607970453feb781555db41c93e (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Métodos alternativos que possam influenciar as diferentes vias biossintéticas das plantas para melhorar a produção de fitoquímicos de interesse estão sendo cada vez mais estudados. O uso de elicitores, em cultura de tecidos, é um destes métodos. Elicitores são fatores físicos, químicos ou biológicos, que são capazes de desencadear respostas fisiológicas ou morfológicas nas plantas. Dentre os compostos produzidos pelas plantas, os pigmentos, como as betalaínas, por serem naturais e apresentarem funções antioxidantes, vêm recebendo destaque tanto pela indústria alimentícia, como farmacêutica. A espécie Alternanthera sessilis produz estes pigmentos, porém a demanda por esta quantidade é muito alta, sendo necessário otimizar a produção deste composto. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso de elicitores químicos, através do Metiljasmonato, em sistema de hidroponia e uso de elicitores físicos, através de diferentes qualidades de luz em cultura de calos na espécie A. sessilis. No experimento de elicitação em sistema de hidroponia, plantas oriundas do cultivo in vitro e ex vitro sofreram elicitação com 100 μM de Metiljasmonato (MeJa), por 48 horas. Em seguida foi realizada a extração de RNA, quantificação de clorofilas, betalaínas e flavonoides. No experimento de indução de calos e elicitação com diferentes qualidades de luzes, explantes foliares e internodais foram colocados em meio MS com diferentes reguladores de crescimento, por 20 dias no escuro e 10 dias na luz. Os meios que se mostraram mais eficientes na formação de calos foram repetidos e acrescidos de meio de indução de betacianina (MIB) e estes permaneceram por 40 dias em cultivo sob as diferentes qualidades de luz (branca, azul, vermelha e escuro). Ao término do período foram quantificados betalaínas e flavonoides. No experimento de elicitação com MeJa em hidroponia, o tempo de 48 horas não foi capaz de alterar significativamente os parâmetros avaliados, porém em relação ao tipo de cultivo, plantas ex vitro tiveram um incremento significativo em relação à amarantina e betanina, comparada a de origem in vitro. No segundo experimento de indução de calos o tratamento que se mostrou mais propício à formação de calos e consequente indução de betalaínas foi a combinação do meio contendo 1,5 mg L-1 de 2,4-D e 2,0 mg L-1 de BAP e a luz azul, dobrando os teores de betalaínas. Conclui-se que a elicitação química por Meja não foi capaz de alterar quantitativamente os parâmetros avaliados no tempo de exposição de 48 horas e que a elicitação física pela luz em calos é um sistema eficiente de reprogramação metabólica nas plantas, já que a luz azul em conjunto com o meio de cultivo adequado é capaz de otimizar a produção de metabólitos de interesse comercial. / Alternative methods that may affect different biosynthetic pathways of plants to improve the production of phytochemicals of interest are increasingly being studied. Use of elicitors, in tissue culture, is one of these methods. Elicitors are physical, chemical or biological factors that are capable of eliciting physiological or morphological responses on plants. Among the compounds produced by plants, pigments, such as betalains because they are natural and present antioxidant functions, have received attention by both the food industry, such as pharmaceuticals. The species Alternathera sessilis produces these pigments, though the demand for this quantity is too high, it is necessary to optimize production of this compound. Therefore, the objective of this study was to evaluate the use of chemical elicitors, by methyl jasmonate, in hydroponics system and use of physical elicitors, through different qualities of light in callus culture in the species A. sessilis. In the elicitation experiment in hydroponics system, plants grown in vitro and ex vitro culture suffered elicitation with 100 mM of methyljasmonate (MeJA), for 48 hours. It then carried the RNA extraction, quantification of chlorophylls, betalains and flavonoids. In callus induction and elicitation experiment with different lights, leaf explants and internodal were placed on MS medium with different growth regulators, for 20 days in the dark and 10 days in the light. The means which were more effective in callus formation were repeated and added half betacyanin induction (MIB) and they remained for 40 days in culture under different light qualities (white, blue, red and dark). At the end of the period they were quantified betalains and flavonoids. In the experiment elicitation with MeJa in hydroponics, the time of 48 hours was not able to significantly change the parameters evaluated, but in relation to the type of crop, ex vitro plants had a significant increase in relation to amarantin and betanin, compared to original in vitro. In the second experiment callus induction treatment which was more conducive to the formation of callus and subsequent induction betalains was the combination of medium containing 1,5 mg L-1 2,4-D and 2,0 mg L-1 BAP and blue light, doubling the betalains contents. It can be concluded that chemical elicitation by MeJa, was not able to quantitatively change the parameters evaluated in time of 48 hours exposure and physical elicitation by light callus is an efficient metabolicreprogramming in plants, since light blue together with appropriate growth medium, is able to optimize the production of commercially important metabolites.

Em função da potente atividade antifúngica de piperolídeos (1 e 2) isolados do extrato das folhas de Piper malacophyllum foram sintetizados diversos análogos visando estabelecer indicativos sobre relações estrutura-atividade frente à Cladosporium cladosporioides e C. sphaerospermum e frente à forma epimastigota de Trypanosoma cruzi. Outros produtos naturais foram investigados nos extratos e foi constatada a predominância dos butenolídeos 1 e 2 no extrato metanólico de folhas. Foram isolados e caracterizados ainda dois sesquiterpenos [acetato de shizuka-acoradienolila (4) (inédito) e shizuka-acoradienol (5)] e dois compostos alquenilfenílicos [5-[(3E)-oct-3-en-1-il]-1,3- benzodioxol (3) (inédito) e gibbilimbol B (6)]. Esses dois ultimos foram observados como compostos predominantes nos extratos das raízes, caules e frutos. O alquenilbenzeno 3 foi também o produto majoritário no óleo essencial das folhas. Foi desenvolvido e validado um método em cromatografia eletrocinética micelar (MEKC) para a análise dos butenolídeos em extratos de folhas de P. malcophyllum. Os compostos sintéticos foram preparados partir da condensação da 4-metoxifuran-2(5H)-ona (24) com diversos benzaldeídos que resultaram na obtenção de butenolídeos 7-20, 22 e 23. Os piperolídeos naturais e sintéticos mostraram-se como classes promissoras como modelos para antifúngicos em ensaios contra C. sphaerospermum e C. cladosporioides, mas não foram promissores como tripanocidas. / Based on the powerful antifungal activity of piperolides (1 e 2) isolated from Piper malacophyllum leaves extracts, several analogues were synthesized aiming at establishing preliminary structure-activity relationship against Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum and against epimastigote form of Trypanosoma cruzi. Phytochemical studies carried out on methanolic extract from leaves indicated butenolides 1 e 2 as major compounds in addition to two sesquiterpenes [shizukaacoradienol acetate (4) (new compound) and shizuka-acoradienol (5)] and two alkenylphenyl compounds [5-[(3E)-oct-3-en-1-yl]-1,3-benzodioxole (3) (new compound) and gibbilimbol B (6)]. The last two were detected as major compounds in the root, stem and fruit extracts. The alkenylbenzene 3 was also found as the major product in the essential oil from leaves. One validated method based on micellar electrokinetic chromatography (MEKC) was developed to analyse and validated the amount of butenolides the in P. malcophyllum leaves extracts. The butenolides 7-20, 22 e 23 were prepared by condensation of 4-methoxyfuran-2(5H)-one (24) with several benzaldehydes. The natural and synthetic piperolides were found as a promissing antifungal class against C. sphaerospermum and C. cladosporioides, although no trypanocidal activity was observed.

Uma das principais características da família Asteraceae é sua capacidade de produzir uma grande diversidade de metabólitos secundários que podem possuir efeitos terapêuticos ou tóxicos. Para verificar a existência de variações inter e intrapopulacionais na sua composição metabólica secundária de Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho e caracterização desses metabólitos foi desenvolvida uma metodologia analítica em CLAE DAD. Essa metodologia permitiu a identificação de três compostos, vicenina-2, quercetina e pinocembrina, através da coinjeção de padrões, ou seja, pela comparação do tempo de retenção com padrões previamente isolados associados com os dados do espectro no UV. Com a utilização da técnica de espectrometria de massas, CLAE-DAD-EM e CLAE-DAD-EM/EM, foram identificadas quatro lactonas sesquiterpênicas (LST), centraterina, 4,5-di-idrocentraterina, lychnofolido e 15-desoxigoyazensolido. No estudo de variação populacional, os resultados indicaram grandes variações quantitativas e qualitativas tanto inter quanto intrapopulacionais para os metabólitos de alta e média polaridade. A análise dos metabólitos mais apolares presentes nas folhas permitiu a identificação de 8 triterpenos e 8 triterpenos acetilados. Contudo, esses metabólitos apresentam somente pequena variação que não é significativa. Assim, esse estudo contribuiu para o aumento do conhecimento sobre o ritmo metabólico dessa espécie. / One of the main characteristics of plants of the Asteraceae family is their capacity to produce a huge diversity of secondary metabolites having therapeutic and toxic effects. An analytical method was developed based on HPLCDAD which was used to verify the existence of variations in Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho secondary metabolite levels among species within populations and between distinct populations and to characterize the major secondary metabolites. Through this method three compounds, namely vicenin-2, quercetin and pinocembrin were identified by co-injection of standards. This identification was based on the comparison of retention time with isolated standards and the UV spectrum. Four sesquiterpenes lactones centratherin, 4,5-dihydrocentratherin, lycnopholide and 15-deoxygoyazensolide were identified by mass spectrometry techniques coupled with HPLC (HPLC-DAD-MS e HPLC-DAD-MS/MS). In the populational variation study, the results show large qualitative and quantitative differences among species within populations and between populations for high and medium polarity secondary metabolites. Eight triterpenes and eight acetyl triterpenes were identified by apolar compound analysis. However, small, insignificant variation was observed for these particular metabolites. Thus, this study contributed to an increase in the knowledge of the metabolic rhythm of this specie.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-10T13:29:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2541078 bytes, checksum: 6007771cbd7ad8446831530c338a7776 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T13:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2541078 bytes, checksum: 6007771cbd7ad8446831530c338a7776 (MD5) Previous issue date: 2003-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O melhor desenvolvimento da espécie Sphagneticola triloba com relação as variáveis de crescimento, foi no intervalo de adubação orgânica de 60 a 85% e ciclo de 95 a 120 dias. Das doses 0 até 100% de húmus houve comportamento quadrático com pontos de máximos de matéria seca da raiz, número de ramos, matéria seca da parte aérea e no número de entrenós. As variáveis, comprimento de ramos e relação raiz/parte aérea teve comportamento expresso pela equação raiz quadrada das doses de húmus. A concentração de tanino teve efeito quadrático mantendo-se fixo a época. As variáveis de crescimento correlacionaram positivamente entre si e negativamente com o teor de tanino. O aumento de irradiância reduziu o crescimento da matéria fresca e seca de folhas e caule com redução do número de ramos e internódios de S. trilobata. Níveis de irradiância de 34%, 52% e 100% não alteraram as concentrações foliares de nitrogênio, fósforo, potássio e tanino. As concentrações só foram reduzidas em função do período de cultivo. Não houve efeito significativo da exposição à luz UV-B sobre a concentração de tanino e o acúmulo de matéria seca das folhas. A luz UV-B só alterou de forma significativa o número de ramos, número de folhas pequenas e a matéria seca do caule. Sugere-se que o produto seco e moído preparado a partir de folhas de Sphagneticola trilobata seja armazenado sob refrigeração(5oC) e embalagens de papel metalizado. Nestas condições, houve a preservação da cor do produto, o percentual de umidade foi menor, a concentração de tanino maior e as contagens médias de fungos filamentosos e leveduras ( cerca de 105 UFC.g-1 ), mesófilos aeróbios ( entre 105 e 106 UFC.g-1 ) e Staphylococcus aureus (<102 UFC.g-1) encontram-se dentro de valores aceitáveis. No entanto, deve-se preocupar com as condições higiênicas do produto seco e moído já que a contagem de coliformes totais foi alta. O extrato bruto etanólica de folhas de Sphagneticola trilobata (L.) Pruski causou redução na glicemia de animais diabéticos. Os animais diabéticos que foram submetidos aos tratamentos com 200 e 400 mg/kg da fração etanólica de S. trilobata tiveram redução na colesterolemia e na concentração de triacilgliceróis. Foi verificada a presença, no extrato etanólica de S. trilobata, do diterpeno ácido caurenóico pela cromatografia de camada delgada. A aplicação de uma única vez da homeopatia Sulphur CH3 aumentou significativamente o concentração de tanino em S. trilobata. Quando utilizou-se a homeopatia Sulphur CH3 houve maior concentração de tanino nas folhas coletada 5 e 7 dias após a aplicação. A concentração de tanino foi estatisticamente maior nas folhas do ápice reduzindo-se em direção às folhas da base nos ramos. Com 4 e 5 aplicações de Sulphur, Graphites, Apis mellifica e Staphysagia na dinamização CH3 ocorreu maior concentração de tanino nas folhas enquanto que as testemunhas com água e sem água proporcionaram maior concentração de tanino em relação às quatro homeopatias. / The best plant growth development of Sphagneticola triloba (L.) Pruski was in the interval of organic manuring from 60 to 85% and cycle from 95 to 120 days. From the doses 0 up to 100% of humus, there was quadratic behavior and points of maxima of: root dry matter, number of branches, aeril parts dry matter and internodes number. The variables, length of branches and ratio root/aeril parts performace were expressed by the equation square root of humus doses. Tannin concentration had quadratic effect staying fixed time. The growth variables correlated positively among themselves and negatively with the tannin content. Increasing radiation reduced growth of fresh and dry matter of leaves and stem with reduction of the number of branches and internodes of S. trilobata. Levels of radiation of 34%, 52% and 100% had no effect on foliar content of nitrogen, potassium and tannin but contents were reduced by cultivation period. There was not significant effect of exposure to light UV-B on tannin content and dry matter accumulation of leaves. UV-B light influeced a significantly branch number, number of small leaves and dry matter of stem. Dry product and grownd prepared from leaves of Sphagneticola trilobata should be stored under refrigeração (5oC) after packing of metallic paper. Under these conditions, color was preserved, the percentage of humidity was smaller, the concentration of larger tannin and the medium countings of filamentous mushrooms and yeasts (about 105 UFC.g-1), aerobic mesophyes (between 105 and 106 UFC.g-1) and Staphylococcus aureus (<102 UFC.g-1) were acceptable values. However, one should worry about the hygienic conditions of the dry product and ground since the counting of total coliformes was high. The rude extract etanolic of leaves from Sphagneticola trilobata caused reduction in the glicemy of diabetic animals. The diabetic animals submitted to 200 and 400 mg/kg of the fraction etanolic of S. trilobata had reduction in the colesterolemia and in the triacilgliceróis concentration. The presence was verified in the extract etanolic of S. trilobata of the diterpeno kaurenoic acid by thin layer cromatography. The application at once the homeopathy Sulphur CH3 increased the tannin concentration significantly in S. trilobata. Also the largest tannin concentration was observed after homeopathy Sulphur CH3 treatment and leaves was collected 5 to 7 days after the application. The tannin concentration was greater in apex leaves compared to leaves from the base of the branches. Sulphur, Graphites, Apis mellifica and Staphysagria all in CH3 dinamization caused greater tannin concentration after 4 and 5 applications. The control (water and without water) provided greate tannin concentration in relation to the four homeopathies. / Não foi localizado o cpf do autor.

Metabólitos secundários produzidos por espécies vegetais são, há tempos, reconhecidos como moléculas capazes de desempenhar ações farmacológicas. Entre as plantas medicinais mais utilizadas estão espécies do gênero Hypericum, pertencente à família Guttiferae, e que possui 494 espécies. Destas, aproximadamente 20 estão distribuídas no sul e sudeste do Brasil e apresentam o acúmulo de compostos fenólicos como flavonoides, xantonas, benzopiranos e floroglucinois. Como forma de garantia da qualidade e quantidade de plantas medicinais para consumo da indústria farmacêutica, bem como uma alternativa para preservação das espécies, o estabelecimento de protocolos de cultivo apresenta-se como uma opção vantajosa frente ao uso de plantas coletadas diretamente de seus locais de crescimento. Por este motivo, espécies nativas do sul do Brasil como H. polyanthemum, H. ternum, H. myrianthum, H. carinatum e H. campestre tiveram seus protocolos de cultivo in vitro e ex vitro (aclimatização) estabelecidos, verificando-se a possibilidade da produção de biomassa vegetal uniforme e de maneira otimizada, com a manutenção da síntese dos metabólitos de interesse. H. teretiusculum, espécie recém identificada na região central do estado, apresenta o acúmulo de metabólitos secundários e escassos relatos na literatura, focados em seus aspectos botânicos. Estes fatos levaram ao estabelecimento do protocolo de cultivo in vitro e aclimatização da espécie. As plântulas apresentaram crescimento satisfatório quando cultivadas in vitro em meio MΔ apenas ou suplementado com ácido indol butírico. Após 18 semanas de aclimatização, verificou-se o aumento da biomassa e o acúmulo dos derivados do floroglucinol uliginosina B e isohyperbrasilol B, verificados em traços na planta in natura, bem como hiperbrasilol B e japonicina A, não detectados nos extratos das plantas coletadas de seu habitat natural. Este resultado evidencia a relevância do cultivo in vitro como forma de otimização da produção de moléculas bioativas. Entre as espécies nativas estudadas, H. polyanthemum destaca-se por ser a única, até o momento, produtora dos três benzopiranos, HP1, HP2 e HP3. Além deles, a planta também produz o derivado do floroglucinol uliginosina B. A presença de HP1, com atividades analgésica e antidepressiva bem como de uliginosina B, que se classifica como novo protótipo para moléculas antidepressivas, levou ao desenvolvimento de um depósito de patente para o extrato n-hexano da espécie e requer estudos para a investigação da otimização em sua biossíntese. Neste sentido, a influência da imposição de estresse abiótico (ácido salicílico e dano mecânico, sozinhos ou combinados, fertilização e seca, sozinhos ou combinados) em plantas aclimatizadas de H. polyanthemum foi investigada na décima oitava semana de aclimatização. Embora HP2 não tenha apresentado aumento em nenhum dos tratamentos aplicados, o aumento de 40 e 6 vezes na produção de uliginosina B nas folhas e flores, respectivamente, destaca-se entre os resultados obtidos, bem como aumento significativo na síntese de HP1 nas folhas e flores e HP3 nas folhas após a aplicação de seca e seca com fertilização, respectivamente. Os resultados sugerem que a biossíntese dos principais metabólitos de H. polyanthemum pode ser consideravelmente incrementada com a exploração do recurso da imposição de estresse hídrico no mesmo. O estabelecimento do cultivo in vitro de raízes adventícias de H. polyanthemum foi realizado como alternativa de produção rápida e “limpa” dos metabólitos secundários de interesse. No entanto, embora apresentando crescimento satisfatório em meio líquido, a síntese de benzopiranos e floroglucinois não foi verificada, mas a produção de diversas xantonas. Interessante é ressaltar que apenas traços de uma xantona é relatado para plantas in natura da espécie, não sendo detectada em plântulas cultivadas in vitro. Com o objetivo de compreender a produção e regulação na síntese destes compostos, realizou-se a investigação de enzimas poliacetídeo sintases (PKS) do tipo III nos tecidos da espécie, com o objetivo principal da obtenção de uma isobutirofenona sintase, envolvida com a biossíntese de floroglucinois e benzopiranos. Dos screenings realizados com primers de expressão de algumas PKS do tipo III foi possível isolar uma benzofenona sintase (BPS) das culturas de células em suspensão e um fragmento 3’-terminal de uma ORF específica para PKS do tipo III, sem apresentar enzimas funcionalmente relacionadas à BPSs. Estes achados concordam com o perfil fitoquímico das culturas de células em suspensão, que apresentam no mínimo duas xantonas como componentes majoritários, e das plântulas in vitro, que apresentam majoritariamente benzopiranos e derivados do floroglucinol em seus extratos, sem detecção de estruturas relacionadas à xantonas. Considerados em seu conjunto, os resultados do presente trabalho contribuem para a preservação e manutenção da qualidade do material vegetal das espécies de Hypericum com potencial uso na terapêutica, bem como contribui para o entendimento da biosíntese dos principais metabólitos de H. polyanthemum que demonstram variar de acordo com o tecido vegetal. / Plant secondary metabolites are long ago known to be able to perform pharmacological effects. Hypericum genus possesses 494 species distributed around the world and approximately 20 grow in south Brazil and accumulate phenolic compounds such as flavonoids, xanthones, benzopyrans and phloroglucinol derivatives. Aiming plant quantity and quality for pharmaceutical industry purposes, as well as to avoid natural resource exploitation, in vitro and ex vitro (acclimatization) protocols were established for H. polyanthemum, H. ternum, H. myrianthum, H. carinatum e H. campestre, affording uniform and increased vegetal biomass. H. teretiusculum is a species recently found in the state center, demonstrating secondary metabolite accumulation and only few information in literature, most of them directed to botanical aspects. These data leaded to the establishment of in vitro and ex vitro propagation protocols for the species. Plants were successfully micropropagated in MΔ medium with or without IBA supplementation. After 18 weeks of field growth, vegetal biomass increase and phloroglucinol derivatives accumulation was verified, with uliginosin B and isohyperbrasilol B, just found as traces in in natura plants as well as hyperbrasilol B and japonicin A, not detected in plants harvested directly from the wild. These results attest the relevance of cultivation protocols establishment aiming to optimize bioactive molecules obtainment. Among the native studied species, H. polyanthemum is highlighted for HP1, HP2 and HP3 benzopyrans productions, described just for the species until now. Besides, the phloroglucinol uliginosin B is also produced. The presence of HP1, with antinociceptive and antidepressant activities and uliginosin B, classified as a novel prototype for antidepressant-like molecules, a patent was deposited for n-hexanic extract of the species, claiming for investigations focusing on biosynthesis increment. Guided for this objective, abiotic stresses (SA application and mechanical damage, alone or combined, mild fertilization and drough, alone or combined) was imposed to acclimatized plants of H. polyanthemum on eighteenth week of field growth. Although HP2 was not increased with any of the applied treatments, a 40-fold and 6-fold increase on uliginosin B production in leaves and reproductive parts, respectively are highlighted among the obtained results, as well as significant increase in HP1 in leaves and HP3 in reproductive parts after drought and drought + fertilization treatment, respectively. The data suggest that main H. polyanthemum metabolites might be strongly induced by drought stress modulation. The establishment of in vitro adventitious root cultures of H. polyanthemum was described as alternative for rapid and “clean” secondary metabolites obtainment. Nevertheless, even demonstrating ability for stable in vitro growth, benzopyrans and phloroglucinol derivatives were not detected in this tissue, but a wide array of xanthones was detected instead. It is interesting to point out that only traces of xanthone is related for in natura plants and such class of compounds was not detected in in vitro plants. Aiming to understand biosynthesis of these compound, type III polyketide synthases (type III PKS) were investigated in H. polyanthemum tissue, focusing mainly on BUS discovery, involved in benzopyrans and phloroglucinol biosynthesis. After screening cell suspension cultures cDNA, a benzophenone synthase (BPS) enzyme was isolated and biochemically characterized, while in vitro plants afforded a 3’-end fragment of a type III PKS specific ORF and neither other enzymes related with xanthone biosynthesis. These data are in accordance with phytochemical profile displayed by cells suspensions, presenting at least two xanthones as majoritarian compounds in the extracts, and plants, which just accumulate benzopyrans and uliginosin B. Considered compiled data, the present work direct medicinal plant studies into increment of valuable secondary metabolites.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nectandra megapotamica (Lauraceae) is abundant in the Deciduos Forest in Santa Maria-RS. Its essential oil (EO) has been studied for biological activities due to its anti-inflammatory, antifungal, antimicrobial, and cytotoxic effects against tumor cells, among others. The presence of phenylpropanoids as well as sedative and anesthetic activities in R. quelen were observed in the prospect of EO of Nectandra megapotamica. As a hypothesis, we considered the seasonal variability and the occurrence of chemical phenotypes for the individuals in the same population of the species with different biological activities for the EO. The objectives of this study were to define the potential of N. megapotamica in a population in Santa Maria-RS for the production of EO; to determine the yield (Y), chemical composition and the seasonal variation of EO; to evaluate the possible occurrence of chemical phenotypes (differentiated chemical composition); to isolate compounds of interest; and to perform tests of biological activities for the EO and for the isolated compound. The EO samples were obtained from fresh leaves, which were initially separated in young (YL) and old leaves (OL) by hydrodistillation in triplicate for three hours. The collections occurred in function of the seasons in two locations in Santa Maria-RS (Morro do Elefante, and in the proximity of the 318 km of BR 158). The respective Y values were determined, and EO samples were analyzed by GC/MS. Some samples were also analyzed by GC-FID, in triplicate. The chemical composition of the EO was analyzed and grouped by multivariate techniques, main components and hierarchical grouping. The EO was also fractionated by CC, for the isolation of a compound, whose identification happened by NMR. The discrepant groups (CG2 and CG5) were tested for allelopathic, insecticide and anesthetic activities in fish. The compound obtained from CG5 was identified as isoelemicin (phenylpropanoid) and also tested for the anesthetic activity. The largest Y for the EO was observed in spring (YL 0.24% and OL 0.14%) during flowering, fruiting and foliation, and the lowest in autumn (YL 0.13% and OL 0.11%) in the rustification and at rest. The major constituents were α-pinene with greater Y in spring and summer (YL 30.81% and OL 35.86%), and bicyclogermacrene with greater Y in autumn and winter (YL 24.19% and OL 21.73%), which formed two large CG. In the CG of bicyclogermacrene, the presence of phenylpropanoids was observed and therefore it constituted a specific group (CG5). However, CG2 presented higher concentration of monoterpenoids. In the biological tests, the allelopathic activity (lower seed germination and seedling development) for L. sativa var. regina, B. subalternans, G. max, A. strigosa, L. multiflorum and O. sativa was observed when the seeds were submitted to the EO. Moreover, the insecticidal activity was observed in N. viridula, and also sedation in R. quelen. The CG5 was superior than CG2, concerning allelopathy in O. sativa; however, both groups were active at the concentration of 15% EO for the other species, which inhibits 100% germination of B. subalternans (QG5) and A. strigosa (both groups). Regarding the insecticidal action of EO at 5%, the CG5 promoted 46.67% mortality of N. viridula, and CG2 only 14.44%. Concering R. quelen, we observed toxicity associated with sedation, both by the EO similar to CG5 and by isoelimicin. The stage of anesthesia was observed at the concentracion of 500 mg L-1 EO; however, the effect was lower than that observed for eugenol (positive control). In conclusion, the species in the population assessed has the potential to produce EO as a source of new bioactive molecules and biological action mechanisms that should consider the toxicity component, which requires further studies. / Nectandra megapotamica (Lauraceae) é abundante na Floresta Estacional Decidual em Santa Maria-RS. O seu óleo essencial (OE) vêm sendo estudado quanto às atividades biológicas, devido a sua ação anti-inflamatória, antifúngica, antimicrobiana, citotóxica contra células tumorais, dentre outras. Na prospecção do OE foram encontrados fenilpropanoides, além de atividades sedativas e anestesicas em Rhamdia quelen. Como hipótese, considerou-se que haja variabilidade sazonal e ocorrência de fenótipos químicos para os indivíduos na mesma população da espécie, com atividade biológica diferenciada para o OE. Os objetivos deste trabalho foram pesquisar o potencial de N. megapotamica, em uma população em Santa Maria, para a produção de OE; determinar o rendimento (R), a composição química e sua variação sazonal; avaliar a possível ocorrência de fenótipos químicos (composição química diferenciada); isolar constituintes de interesse; e por fim, realizar testes de atividades biológicas, para o OE e para o isolado. Os OE foram obtidos de folhas frescas, inicialmente separadas em jovens (FJ) e velhas (FV), por hidrodestilação em triplicata por três horas. As coletas ocorreramem função das estações do ano, em dois locais em Santa Maria-RS (Morro do Elefante e, na proximidade do km 318 da BR 158). Foram determinados os respectivos R, e os OE foram analisados por CG-EM. Algumas amostras também foram analisadas por CG-DIC, em triplicata. A composição química do OE dos indivíduos coletados foi analisada e agrupada por técnicas multivariadas, componentes principais e agrupamento hierárquico. Foi também realizado fracionamento do OE por CC, para o isolamento de uma substância, cuja identificação se deu por RMN. Determinados os grupos químicos (GQ) e o constituinte isolado, os grupos mais discrepantes (GQ2 e GQ5) foram testados quanto a atividade alelopática, inseticida e anestésica em peixes. A isoelemicina foi avaliada para esta última. O maior R do OE foi observado na primavera (FJ 0,24% e FV 0,14%), durante a floração, frutificação e foliação, e o menor no outono (FJ 0,13% e FV 0,11%), na rustificação e repouso. Os constituintes majoritários foram α-pineno, com maior R na primavera e verão (FJ 30,81% e FV 35,86%), e biciclogermacreno, com maior R no outono e inverno (FJ 24,19 e FV 21,73%). Estes formaram dois grandes GQ. No GQ do biciclogermacreno foi observada a presença de fenilpropanoides, que constituíram um grupo específico (GQ5). Já o GQ2 apresentou maiores teores de monoterpenoides. Do OE do GQ5 foi isolada a isoelemicina (fenilpropanoide). Nos testes biológicos realizados foram observadas atividade alelopática (menor germinação de sementes e desenvolvimento de plântulas) para Lactuca sativa cv. regina, Bidens subalternans, Glicine max, Avena strigosa, Lolium multiflorum e Oryza sativa; atividade inseticida em Nezara viridula e sedação em R. quelen. O GQ5 foi superior ao GQ2, nos testes de alelopatia em O. sativa, mas ambos os grupos foram ativos na concentração de 15% de OE para as demais espécies, inibindo100% da germinação de B. subalternans (GQ5) e de A. strigosa (ambos os grupos). Na ação inseticida com 5% do OE, o GQ5 promoveu 46,67% de mortalidade de N. viridula, e o GQ2 apenas 14,44%. Em R. quelen foi observada sedação associada à toxicidade, tanto pelo OE similar ao GQ5 (obtido do segundo local de coleta) como pela isoelemicina. O estágio de anestesia foi observado na concentração de 500 mg L-1 de OE, mas o efeito foi inferior ao observado para o eugenol com 50 mg L-1 (controle positivo). Conclui-se que a espécie, na população avaliada, possui potencial para produzir OE, como fonte de novas moléculas bioativas e mecanismos de ação biológica, que devem considerar a componente de toxicidade, o que exigirá novas pesquisas.